电网事故分级、案例及处置

三、电网事故处置原则一、电网事故分级标准二、国内外典型电网事故2002年网厂分开电力体制改革实行后，国家电监会具体负责电力安全监督管理，于2004年发布《电力生产事故调查暂行规定》，沿用电力系统事故界定习惯，将电力生产事故定义为三类三级(人身、电网、设备;特大、重大、一般)。2007年国务院493号令《生产安全事故报告和调查处理条例》施行。将事故等级划分调整为特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事故四个等级。2011年9月1日，国务院第599号令《电力安全事故应急处置和调查处理条例》正式实施。相比国务院493号令，599号令在事故等级、事故报告、事故调查、事故处理、法律责任等方面，针对电力行业特点作了更为明确、具体的规定，同时也将电力生产事故由三类三级(人身、电网、设备;特大、重大、一般)，调整为三类四级(人身、电网、设备;特大、重大、较大、一般)，与493号令事故等级划分标准保持一致。有下列情形之一者，为特别重大电网事故造成区域性电网减供负荷３０％以上者造成电网负荷２万兆瓦以上的省（自治区）电网减供负荷３０％以上者造成电网负荷５千兆瓦以上２万兆瓦以下的省（自治区）电网减供负荷４０％以上者造成直辖市电网减供负荷５０％以上，或者６０％以上供电用户停电者造成电网负荷２千兆瓦以上的省（自治区）人民政府所在地城市电网减供负荷６０％以上、或者７０％以上供电用户停电者有下列情形之一者，为重大电网事故造成区域性电网减供负荷１０％以上３０％以下者造成省（自治区）电网减供负荷到达一下标准者：电网负荷２万兆瓦以上的减供负荷１３％以上３０％以下；电网负荷５千兆瓦以上２万兆瓦以下的减供负荷１６％以上４０％以下；电网负荷１千兆瓦以上５千兆瓦以下的减供负荷５０％以上。造成直辖市电网减供负荷２０％以上５０％以下、或者３０％以上６０％以下的供电用户停电者；造成省（自治区）人民政府所在地城市电网减供负荷４０％以上、或者５０％以上供电用户停电者（电网负荷２０００兆瓦以上的，减供负荷４０％以上６０％以下或者５０％以上７０％以下供电用户停电）造成电网负荷６００兆瓦以上的其他设区的市电网减供负荷６０％以上、或者７０％以上供电用户停电者。有下列情形之一者，为较大电网事故造成区域性电网减供负荷７％以上１０％以下者造成省（自治区）电网减供负荷到达一下标准者：电网负荷２万兆瓦以上的减供负荷１0％以上13％以下；电网负荷５千兆瓦以上２万兆瓦以下的减供负荷１2％以上16％以下；电网负荷１千兆瓦以上５千兆瓦以下的减供负荷20％以上50％以下;电网负荷１千兆瓦以下的减供负荷40％以上造成直辖市电网减供负荷1０％以上2０％以下、或者15％以上3０％以下的供电用户停电者造成省（自治区）人民政府所在地城市电网减供负荷2０％以上4０％以下或者3０％以上5０％以下供电用户停电者造成其他设区的市电网减供负荷4０％以上、或者5０％以上供电用户停电者（电网负荷6００兆瓦以上的，减供负荷４０％以上６０％以下或者５０％以上７０％以下供电用户停电）造成电网负荷１５０兆瓦以上的县级市电网减供负荷６０％以上、或者７０％以上供电用户停电者有下列情形之一者，为一般电网事故造成区域性电网减供负荷4％以上7％以下者造成省（自治区）电网减供负荷到达一下标准者：电网负荷２万兆瓦以上的减供负荷5％以上10％以下；电网负荷５千兆瓦以上２万兆瓦以下的减供负荷6％以上12％以下；电网负荷１千兆瓦以上５千兆瓦以下的减供负荷10％以上20％以下;电网负荷１千兆瓦以下的减供负荷25％以上40％以下造成直辖市电网减供负荷5％以上1０％以下、或者10％以上15％以下的供电用户停电者造成省（自治区）人民政府所在地城市电网减供负荷1０％以上2０％以下或者15％以上3０％以下供电用户停电者造成其他设区的市电网减供负荷2０％以上4０％以下或者3０％以上5０％以下供电用户停电者造成电网负荷１５０兆瓦以上的县级市电网减供负荷4０％以上6０％以下或者5０％以上7０％以下供电用户停电者电网负荷•是指电力调度机构统一调度的电网在事故发生起始时刻的实际负荷。电网减供负荷•是指电力调度机构统一调度的电网在事故发生期间的实际负荷最大减少量。供电用户•是指依法与供电企业建立供用电关系的电能消费者，一个收费计量单位定义为一个用户。供电用户总数•是指行政区划内的一个电网所有供电用户，包括电网公司系统各单位和社会其他单位供电的所有用户。为了规范国家电网公司系统安全事故报告和调查处理，落实安全事故责任追究制度，2012年国网公司制定《国家电网公司安全事故调查规程》。该规程将电力生产安全事件定义为四类八级，其中1-4级人身、电网、设备事件对应国务院599号令特大、重大、较大、一般事故，补充定义了信息类安全事件和不构成事故的5-8级人身、电网、设备安全事件。三、电网事故处置原则二、国内外典型电网事故一、电网事故分级标准据统计，截至目前世界范围内发生的损失负荷超过8000兆瓦的电网停电事故共计25起。其中美国6次，累计损失负荷超过1.5亿千瓦，占据首位。我国发电装机容量和电网规模均居世界第一，但上述25起产生特别重大影响的电网事故中没有发生在我国范围内的。事件经过：1987年7月23日，日本东京都地区由于天气炎热，空调负荷在短时间内急剧攀升，因电网备用容量不足，未及时采取停限电措施，最终造成电压崩溃。原因及造成影响：由于对炎热天气下的负荷增长趋势没有准确估计，造成准备不充分，最终酿成事故。日本东京地区面积占全国4%，聚集全国25%的人口和40%的经济总量，正常情况下全年平均停电时间约5分钟。本次停电共计3小时21分钟，经济损失难以估量。事件经过：1996年，美国加利福尼亚州开始电力市场化改革。因改革造成的电力供需失衡和一次能源价格的大幅攀升，造成2000年夏季开始，影响范围加州陷入了持续性的电力危机中，并在2001年连续出现多次大面积停电事件。造成影响：因供电紧张电力公司购售电价出现倒挂，短时间内终端售电价暴涨3倍，最终仍造成电力公司大规模裁员，申请破产保护。在多次区域性停限电后，2001年1月、3月加州出现两次全州范围停电，危机累计持续10个月。主要原因：电力市场化改造制度设计不合理。没有统一的电源建设和电网发展规划，没有中长期电力供需预测。发电公司无法与客户签订长期固定合同，盈亏前景不明确造成电厂建设欲望不强；输电公司购售电价格差固定，没有更新和完善电网的动力；配电公司正常情况可从区外购电，对电源缺乏、需求快速增长的危机不敏感。最终缺乏电源支撑、没有可靠区外供电、电网陈旧不可靠的加州电力系统陷入长期电力危机。一定程度上成为2003年美加大停电的一次预演。故障经过：2003年8月14日，美国俄亥俄州自中午12时至16时，3座电厂及3条输电线路陆续停运，导致俄亥俄州至密歇根州输电通道中断，潮流逆转。79秒内，100多家发电厂因电压突增而停机。造成影响：这是历史上经济损失最大的停电事故，财产损失约300亿美元，受影响的人数五千万。美国八个州以及加拿大安大略省的电力中断，一周后安大略省供电尚未彻底恢复。影响范围事故前晚卫星图事故当晚卫星图主要原因：1、电网建设滞后，美国电网缺乏统一规划，电网结构复杂，电磁环网多。80-90年代电网投资减少，电网发展相对滞后，更加剧了这一状况。2、电网备用容量不足。片面追求经济效益，未保留足够安全裕度，电源备用不足，发生大电源和重要输电通道退出的多重故障后，电网因电源供应不足，产生连锁反应，导致事故扩大。影响范围停电后的莫斯科地铁站故障经过：2005年5月24日，莫斯科一500千伏变电站故障造成电网异常运行方式,25日早高峰负荷攀升和异常方式造成莫斯科电网多条线路重载跳闸，机组相继跳机,最终系统电压崩溃。造成影响：321座变电站供电中断，损失负荷3539兆瓦。俄罗斯莫斯科市及三个州25个市停电，影响人口150-200万，经济损失15-20亿美元。主要原因：1、设备老旧。停电前一天运行40多年的500千伏变电站电流互感器爆炸，是造成异常运行方式，过载的直接原因。2、调度运行人员权力过小。事故发展过程持续2个多小时,运行调度人员层层上报拉闸申请没有采取有力措施，事故不断扩大,最后造成不可逆转的停电。3、第三道防线薄弱。莫斯科电力系统安全稳定控制装置配置不完善,过负荷控制、失步解列、低频低压解列、低压切负荷等配置不全,不能制止电网事故的扩大。故障经过：2006年11月4日，德国两回380千伏线路为配合轮船通航时间调整提前3小时停运，德国-荷兰跨国电力交易未做相应调整造成联络线过载。调度员未经计算凭经验进行合UCTE联合电网分裂成3个孤岛环操作试图降低联络线潮流，造成两回联络线过载加重跳闸，进而引发连锁反应，事故扩大。造成影响：西欧电网解列为三部分，波及9个国家。损失负荷达14500兆瓦,约1000万人受到影响。主要原因：1、缺乏统一的电网协调机制。欧洲电网由23家国家电网运营公司组成，缺乏统一的运行方式安排和全网安全校核。2、电力交易制约调度能力。UCTE要求电力市场交易总量不低于10%，联网线路输送功率高降低安全储备裕度。3、清洁能源接入应对不足。德国电网结构还不能应对大量的风力电能的注入，当系统出现供电短缺时,备用发电能力不能满足需要。深色为停电范围故障经过：2009年11月10日，巴西伊泰普水电站外送通道上三条同路径765千伏线路因强降雨导致的绝缘降低相继跳闸，伊泰普水电站安控切机装置动作导致系统出现震荡，线路过载跳闸和高频切机、低频减载装置的交替无序动作，最终导致1分20秒后系统解列崩溃。造成影响：损失负荷28830兆瓦（占巴西全国40%），影响人数6000万（占巴西全国31%）。主要原因：1、电网结构不合理。巴西电网电压等级繁多，伊泰普水电站交直流输电通道输送功率合计占巴西东南部电网负荷35%，且与受端电网电压等级不匹配，重要输电通道损失后无法形成有效功率支撑。2、安稳装置设置不合理。安全自动装置配置、设置不合理，误动导致电网结构性破坏。备注：2011年2月4日，巴西东北部8个州因类似原因再次发生大规模停电，损失负荷约8000兆瓦，1300万人生活受到影响。深色为停电范围印度电网结构故障经过：2012年7月30日凌晨，印度北部电网因与西部电网联络线跳闸导致稳定破坏，发电机组全停。恢复供电数小时后，7月31日13时印度东部、北部和东北部地区电网因超计划用电再次发生大面积停电事故。造成影响：有史以来影响人口最多的电网事故，印度全国近一半地区（20个邦）的供电出现中断，三个区域性电网瓦解，逾6.7亿人口受到影响。主要原因：1、主网架薄弱，输电能力不足。区域主网架主要以400/220千伏电磁环网为主，跨区电网通过16回400千伏交流和5个直流（容量之和为500万千瓦）工程进行互联，安全水平和输电能力严重不足。2、调度运行失控。国家及区域电网调度对邦级调度没有直接管理权限，对各邦超计划用电没有有效管控措施，坐视超计划无序用电引发的重过载最终造成系统崩溃。故障经过：2015年12月23日，乌克兰至少三个区域的电力系统遭到网络攻击，伊万诺－弗兰科夫斯克地区7个110KV的变电站和23个35KV的变电站出现故障，造成大面积停电，电力中断3~6小时，约140万人受到影响。原因分析：乌克兰电网遭到黑客攻击是第一个直接对电网工控系统进行攻击且造成重大影响的信息安全事件。乌克兰各电力公司间通过互联网连接，控制类与非控制类系统未进行物理隔离，网络安全监测不力，信息安全意识淡薄是事故的主要原因。故障经过：2006年7月1日，华中电网河南地区500千伏嵩郑双回线因继电保护装置性缺陷误动跳闸，造成多回线路和多台机组跳闸，引发华中电网系统振荡，频率越限，河南、湖北、湖南、江西低频减载动作切除负荷，川渝电网与主网解列，最终华北-华中联网解列。造成影响：此次事故虽未造成全网大停电，但是历史上我国电网事故中波及范围最广，跳闸发电机组最多的罕见事故。全网出力损失600多万千瓦，负荷损失近380万千瓦。主要原因：1、电网结构薄弱。三华联网初期，华中、华北电网通过500千