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前言
1965年以来,世界发生25次重大停电(每次负荷损失>800万千瓦),负荷损失占95%的重大停电都发生在发电装机和区域皆为庞大的交流电网结构。其中两者皆庞大的美国重大停电最多(6次),最严重(负荷损失占全部事故损失的29.6%),居世界首位;欧洲过去组成一个宠大又西电东送的交流380kV电网,也发生4次重大停电,巴西和印度也是装机和交流网区域皆宠大造成近1亿千瓦的重大停电。
来源:由于华鹏创立的“能源与环保”微信 公众号:imyuhuapeng
中国电力容量近年已占世界首位,除台湾一次外,为甚么从不发生重大停电,因为30多年来贯彻了《电力系统安全稳定导则》。按导则建立了〈分层〉〈分区〉〈分散外接电源〉的〈三分〉电网结构,特别建立了六大区域都不大的分区,区间主要用直流联网,完全防止了重大停电,成为世界上最安全可靠的电网结构。
一.交流同步电网结构是否合理是造成或防止重大停电的关键
表1从世界近半个世纪的实践分析,那些同步电网规模过大,又自由联网,一有故障即连锁反应全区而造成重大停电;我国装机容量不少,但用直流分区后,各同步电网规模都不大,构成坚强负荷中心,更分散外接电源,而不是规模庞大同步电网,结果很安全。
二.欧美对交流同步电网规模的研究
最严重的重大停电发生在美国的东区和西区各3次,图1可见东、西区过大,无规则的交流自由联网的缺点暴露无遗,一旦故障/失稳必将连锁反应到全区,造成严重事故。2003年美国能源部召开两次“国家电网预想会议”,研究了美国电网发展的电网Grid2030年预想计划,主要是建立由东岸到西岸,北到加拿大,南到墨西哥的跨越全国的主要采用超导体技术,电力储存技术和直流输电骨干网架,特别是采用直流将现有的东西区内分更多的区,相当缩小每区的范围。
2008年美国电科院(EPRI)和直流DCInterconnect公司曾研究了美欧重大停电,建议将美国东区应用直流隔离分为四个交流区。同时也适用于美国西区和欧洲。(图2)可以说美国才认识到这是在电网结构上解决重大停电的重要策略,但是至今未有实行。
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