廣州存大停電風險需加快智能電網(wǎng)建設(shè)

2013-11-12 14:22:31 南方電網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

基塔之間的電線長度是500米，但電線因自身重力會下垂，而樹會往上長，樹是導體，如果兩者之間距離過近，就算沒有接觸，電流也有可能擊穿空氣對樹放電，形成短路而造成故障。電網(wǎng)停電的風險永遠不可能徹底消除，因

基塔之間的電線長度是500米，但電線因自身重力會下垂，而樹會往上長，樹是導體，如果兩者之間距離過近，就算沒有接觸，電流也有可能擊穿空氣對樹放電，形成短路而造成故障。

電網(wǎng)停電的風險永遠不可能徹底消除，因此重要負荷點一般都有多重的供電路徑，以提高可靠性。

莫斯科大停電最初的起因僅是一次非常平常的短路事故;炎熱天氣下大量使用空調(diào)，給電網(wǎng)造成負擔，是導致世界矚目的美國加拿大大停電事故的客觀原因之一……前日，華南理工大學電能質(zhì)量與節(jié)能研究所副所長曾江做客由南方都市報、廣東科學中心以及廣州供電局有限公司聯(lián)合舉辦的小谷圍科學講壇，詳細介紹了世界上影響最大的幾次大停電事故。曾江說，臺風、大面積空氣污染、冰雪災害、地震，甚至一次交通事故都可能導致嚴重的大停電事故，廣州也不例外。

大停電由電網(wǎng)特性決定

曾江說，電力系統(tǒng)是人類創(chuàng)造的最復雜、最龐大的能量系統(tǒng)。如果將南方電網(wǎng)中的能量用來加速一個一萬噸的鐵球，加速一個多小時后，可以直接將月球砸碎。但如此大的能量卻無法大規(guī)模地儲存，因此對管理有著非常高的要求。“就好比你說明天早上八點鐘需要一輛車，我就要在這個時間點將車生產(chǎn)出來，而且還要送到你面前。”

巨大能量的電網(wǎng)也說明人類文明對電能的高度依賴。各個發(fā)電站通過密集的電網(wǎng)，將能量輸送到每個工廠、每個家庭。如果這張網(wǎng)中有某處節(jié)點發(fā)生了故障，電流會繞到其它線路走，給其它線路帶來負擔，如果超過極限，導致其它線路故障，就會引發(fā)連鎖反應(yīng)。如果連接發(fā)電廠的線路出現(xiàn)問題，發(fā)電廠產(chǎn)生的巨大能量無法消耗、又儲存不了，等待它的只能是解列停機，要重新啟動發(fā)電，必須要有電能將發(fā)電廠的大型設(shè)備帶動起來才行。

這些因素人們在設(shè)計電網(wǎng)的時候都考慮到了，也想到了對應(yīng)的辦法，設(shè)置了相應(yīng)的保護措施。比如某個點發(fā)生了故障，自動保護裝置會在不到一秒的時間內(nèi)將它與電網(wǎng)斷開，保證不影響整個電網(wǎng)的安全運行。“但是除了柏林，世界上沒有哪個國家的電網(wǎng)沒有出現(xiàn)過大停電的問題。”它們是怎么發(fā)生的呢?

普通火災導致震驚世界大停電

中國的電網(wǎng)和俄羅斯的電網(wǎng)有些類似，2005年發(fā)生的莫斯科大停電事故，波及25個城市，約200萬人口受到影響，造成的經(jīng)濟損失大約在15億 -20億美元之間。曾江說，這個損失和美加大停電相比并不算太大，但在世界范圍內(nèi)造成很大“震動”，因為莫斯科對于俄羅斯來說，超過了其它首都城市之于一個國家的地位，且俄羅斯電網(wǎng)一向以安全可靠著稱，人們很難相信，大停電事故會發(fā)生在莫斯科。

曾江介紹，這次大停電事故的起因是當年5月23日莫斯科境內(nèi)的恰吉諾變電站一個配電設(shè)備發(fā)生短路，一臺變壓器發(fā)生一個很普通的小火災，這臺變壓器退出運行，也沒有產(chǎn)生什么影響。到了第二天，這個變壓器因為過熱爆炸了，導致鄰近的三臺變壓器及其它設(shè)備也遭到破壞退出運行。220kV電網(wǎng)到5個鄰近的莫斯科城區(qū)、莫斯科煉油廠以及另外三個工廠的電力供應(yīng)中斷。這家煉油廠及周邊的負荷只能由剩下的1條110kV的線路供給，嚴重過載。由于5月25日正逢用電高峰，恰切諾變電站的問題最終導致其他變電站及輸電線路也出現(xiàn)了過載，連鎖反應(yīng)導致六回220kV線路跳閘，進而導致110kV電網(wǎng)連續(xù)跳閘，莫斯科周邊的4個重要變電站停運……

一系列的連鎖反應(yīng)導致大面積停電。5月25日，俄中央命令戰(zhàn)略火箭部隊啟動軍用緊急備用電源，保障民用需求。當天中午連鎖故障才停止擴大，被限制在莫斯科及其周邊地區(qū)。直到5月26日18：30，所有用戶的供電才完全恢復，停電事故持續(xù)了29個小時。

最先進電網(wǎng)發(fā)生了最嚴重停電

曾江介紹，電網(wǎng)運行狀況逐步惡化的累積效應(yīng)是大面積停電的前奏。美國的電網(wǎng)是世界上最先進的電網(wǎng)，卻在2003年8月14日發(fā)生了世界上最嚴重的停電事故。

“8.14”大停電發(fā)生前三天，天氣都非常炎熱，激增的空調(diào)類負荷導致大量電力的長距離輸送，到2003年8月14日實際負荷比預測負荷高出 12%.不過，此時情況還在系統(tǒng)承受的范圍內(nèi)。但是連續(xù)幾天下來，機組、線路開始漸漸出現(xiàn)故障。首先有一個68萬千瓦的發(fā)電機停運，一條345kV線路跳閘，但由于調(diào)度中心分析系統(tǒng)和硬件故障等原因，調(diào)度中心遲遲未能察覺到問題，使得事態(tài)逐漸惡化。

由于天氣炎熱，線路重載(但未過載)后發(fā)熱嚴重，當天又沒有風，散熱減慢，導致導線變軟下垂加劇，再加上線路走廊內(nèi)的植物生長超過預計，多種因素導致三條345kv重要線路在低于輸電線正常事故運行極限的情況下跳閘。每條線路跳閘停電后，都增加了剩余線路的負荷，造成一個電力公司控制地區(qū)電壓的進一步降低……又一連串的事故發(fā)生，最終釀成了號稱世紀大停電的史上最大停電事故。

廣州也存在大停電風險

如果恰吉諾變電站的變壓器沒有出事，或許莫斯科大停電不會發(fā)生，如果線路走廊的植物及時修剪，或者調(diào)度系統(tǒng)長時間沒有更新數(shù)據(jù)后調(diào)度員及時察覺到異常，美加大停電或許不會發(fā)生。那么，類似的大停電會在廣州發(fā)生嗎?

對此，曾江列出了一長串風險因素：其中雷擊、臺風、大范圍污染、高溫、地磁暴、地震等自然災害，以及人員的錯誤操作、甚至不及時修剪樹枝，不及時清掃絕緣子等都是安全隱患。除此之外，還有各種意想不到的外力破壞風險。

曾江舉例說，1996年11月9日，一吊車司機違章操作，導致吊車誤碰石景山電廠到八里莊的同桿并架雙回線，導致包括釣魚臺在內(nèi)的北京部分地區(qū)停電。另外，2008年冰災也造成南方電網(wǎng)中粵北、貴州全省、以及湖南南部大停電事故。

曾江說，廣州現(xiàn)在與珠江三角洲已經(jīng)構(gòu)成了強大的電網(wǎng)，但是仍然有局部地區(qū)相當薄弱。珠三角的電網(wǎng)負荷密度過大，電網(wǎng)太強大，不代表不會生病，一旦生病會非常麻煩。此外，電網(wǎng)設(shè)備重載、滿載現(xiàn)象日益增多都不是很好的現(xiàn)象。

廣州的樹木也是一大隱患，曾江說，基塔之間的電線長度是500米，但電線因自身重力會下垂，而樹會往上長，樹是導體，如果兩者之間距離過近，就算沒有接觸，電流也有可能擊穿空氣對樹放電，形成短路而造成故障。

曾江說，電網(wǎng)停電的風險永遠不可能徹底消除，因此重要負荷點一般都有多重的供電路徑，以提高可靠性。

廣州需加快智能電網(wǎng)建設(shè)

雖然莫斯科、倫敦、紐約等諸多重要城市和著名電網(wǎng)都出現(xiàn)了大停電事故，但也有少數(shù)城市比如德國的柏林是一個例外。“德國人制造的設(shè)備非常可靠，甚至很多機械的設(shè)備到現(xiàn)在仍然運行良好，而且管理水平也很高。”曾江說，面對大停電的風險，廣州供電局高度重視，一直從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行到應(yīng)急中心乃至黑啟動進行了全面研究和部署。

但曾江認為，要盡量避免事故，仍然要加強電網(wǎng)建設(shè)，適當超前，機體健康才是抵抗大停電最有效的手段。加快智能電網(wǎng)建設(shè)步伐，也將有效地降低大停電的危險。

曾江介紹，智能電網(wǎng)是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、可靠、穩(wěn)定、高效和環(huán)境友好的目標。智能電網(wǎng)有自愈的功能，在事故發(fā)生后，電網(wǎng)能自身解決以保證電力系統(tǒng)的安全性。

不過曾江表示，智能電網(wǎng)也不是萬能的，城市電網(wǎng)大停電的風險客觀存在，電力用戶仍然需要有一定的抗風險能力，要降低乃至杜絕大停電的風險，需要全社會的努力。