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3. 1996年5月26日华北电网失稳振荡事故
因继电保护误动作使图3内三组500kV断路器跳闸, 由於500kV/220kV电磁环网,沙岭子电厂4台机组出力全部转移到220kV环网, 造成失稳振荡, 经1分41秒恢复同步运行。此次事故和上述2006年7月1日华中电网失稳事故一样, 反映电磁环网是造成失稳振荡的关键问题。
4. 1999年7月29日台湾大停电事故
台湾电网是以345kV同杆双回线为输电的链形系统。事故前南电北送潮流如图所示,由於山体滑波而倒塔, 负荷转移至相邻线路造成失稳振荡, 同样由易於误动的美国式距离保护动作跳闸,使南部原340万千瓦不能向北送电。缺电的中北部频率下降, 低频保护动作跳闸造成全停, 负荷损失1550万千瓦。一是在电网结构上南电北送没有分散外接电源,两回线跳闸后负荷转移到并列的两回线造成失稳振荡;二是不合理的保护因失稳而此两回线跳闸;三是低频减载不足,更与大机组低频保护不配合,使所有机组先跳闸造成全停。
图4 台湾电网失稳事故
三.国外电网重大典型事故
表1已列出有史以来的25次世界重大停电(每次损失≥ 800 万千瓦),其中23次都是交流电网过大又自由联网,一旦故障连锁反应跳闸直至失稳波及整个交流电网和机组跳闸全停。日本面积小,主要用直流分为9大区, 就不发生失稳;两次重大停电一是无功不足,电压崩溃造成;另一次是福岛第一核电站早期核堆安全水平低,被地震/海嘯摧毁。
1.2003年8月14日美国/加拿大大停电 - 世界损失最严重7000万千瓦
美国以直流隔离分三个区,南部ERCOT区域很小、很安全。东区和西区都是大面积,复杂又不可控的系统结构,相当世界上最大的电力容量。由于不同电网和电源都是自由联接,全部电网结构在系统故障时都处於失控局面。结果东部和西部大区各发生三次重大停电,造成世界上最严重的重大停电。
图5表示世界上最严重2003年美加大停电为什么失稳?因为它们系统是一个不可控的负荷转移结构,而且采用不适当的继电保护原理/整定,线路故障后连锁反应地一条条‘连锁跳闸’14次,在安全分析相当经历N-14,直到重负荷叠加在长距离/高阻抗的345/230/345kV串联环路上失稳。这次大停电还反映了大系统不分区而用交流自由联网的严重性,从图5可见美国和加拿大Ontario通过各级交流电压线联在一起,构成这次失稳环路,是促成这次失稳的结构性原因;如果它们是直流联网,可能可以避免这次失稳;如它们是单回交流联网, 一旦失稳立刻解列, 也停止失稳。由於它们是多回交流紧密相联,构成长距离弱联系环网而失稳,Ontario也遭重大损失:事故前受北美电130万千瓦,占5.6%,事故损失2250万千瓦,占97%,几乎全停[1]。但加拿大魁北克和北美是直流联网,不旦不受影响,反而该直流联到纽约长岛而使当地大停电后很快恢复用电。
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