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基于比较视角的印度大停电技术分析

2012-08-29 10:44
潇纵
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  (2) 捆在一起的电源/输送网路结构造成全停的危险。

  图1可见发生三次重大停电的东网将电源都捆在一起,又将所有11回交流和一回直流线路都并列的捆在一起东电西送。一旦线路或变电站故障跳闸,负荷立即转移到并列的回路又过负荷跳闸,这样的连锁反应最后会造成整个系统失稳振荡。

  中国《导则》有“分散外接电源”的规定,如图2所示,外接电源都应以“点对网” 的方式输电,任一外送电源/线路故障,负荷不会转移引起连锁反应,只损失少数电力,不影响全网安全。

  (3)印/美的保护方式易发生过负荷跳闸。

  世界最严重的2003年美加大停电,在线路故障跳闸而将负荷转移到并列的线路时,很易造成距离保护过负荷跳闸,图3就

  表达了跳闸的过程,负荷转移时,不但增有功而且增无功电力,使美/印应用的方向阻抗易过负荷跳闸。

  我国(图4)从保护技术上有很强的防止负荷转移“连锁跳闸”能力,作为后备的距离保护原理,由易过负荷误动的方向阻抗圆改进为四边形等措施并缩短其保护范围,以防止过负荷“连锁跳闸”,线路永久性故障时,切除部分送端机組以降低剩余线路的过负荷,基本解决了负荷转移“连锁跳闸”问题。

  (4)对系统失稳振荡的两种处理方式。

  一旦振荡,印度采用美国所谓保护设备的技术准则,有关的线路都立即跳闸,结果送端发电机组频率过高都跳闸,受端发电机组频率崩溃也全停,结果是全网崩溃大停电。这就是2001年1月2日印度北部电网大停电的原因,2012年负荷大增,同样的电网结构发生故障时负荷转移、连锁反应更为严重,从电网结构和继电保护基本原理上,如不改用中国《导则》的经验作重大改革,还将再发生更严重的重大停电灾难。

  中国《导则》规定的“第三道防线”, 一旦失稳,所有线路和绝大多数发电机都不跳闸,短时内即自动恢复同步运行,避免了大停电。下面论述的2006年7月1日华中电网事故就典型实例。

  4. 世界重大停电实践和中国的安全经历

  为什么印度电网结构和继电保护基本原理上存在重大停电危险?还得从北美电网发展的历史说起。1965年11月9日发生全世界第一次北美纽约重大停电,美加两国决定于1966年成立北美电力可靠性委员会(NERC),以解决大停电问题。然而至今美加都没能合理解决造成大停电的系统(电源/电网)结构问题,例如《NERC规划准则(G12, 1997)》根本没有对系统结构规划作具体规定,只对系统运行、继电保护等提出不合适的技术标准,结果使美加共发生严重的10次重大停电。特别是NERC成立37年后发生了世界上最严重的2003年美加大停电,即由美加两国组成工作组发表了三个报告,包括NERC的技术分析报告都根本没有分析造成事故的关键是电源/电网结构问题,既然不承认结构是问题,所以多年来仍让各个电力公司自由发展。

  然而美国电科院和直流联网(DC Interconnect)公司在2008年1-2月IEEE Power & Energy期刊发表报告,研究了美欧多次重大停电,建议在电网结构上将美国东部网(EI - 7.55亿千瓦)应用直流隔离分为四个交流区,同时也适用于美国西部网(WI - 2亿千瓦) 和西欧(5.3亿千瓦), 这可以说是美欧在电网结构上解决重大停电的起步策略,但至今尚不知NERC是否确认?政府部门是否关注?2007年CIGRE在日本大阪召开的电网会议时,美国电科院Dr. Ram Adaba 听到我国系统发展策略报告后,主动问及我国电网结构经验并得到有关资料,可能对它们有关的分区结构建议有所帮助。

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