大面積停電一般有哪些原因?

這次台灣停電報道說是「工作人員操作氣閥失誤,導致供應大潭電廠6部機組的天然氣供應中斷約2分鐘」,從電網系統的角度來說,真的會發生因為個人的失誤造成這麼大的影響的情況嗎?


如果是西雅圖周邊地區的話,掛陣大點的風就可以了。

記得剛到美帝的第一個月,就在新聞上看到了,我即將要租的房子附近,因為颳風把幾個block的電搞沒了,還把蓋了一半的房子的一部分吹了下來。但是根據我的個人感受,那天晚上的風在汕頭幾個星期就有一次(逃

就在我在想為什麼2015年美國還有這種爛事的時候,沒過多久,又幹了場中風,西雅圖一半都黑了。

就在我第二次在想,為什麼2015年美國還有這種爛事的時候,2016年,幹了場更大的,網都沒了(幸好沒波及到我家


上日報啦,謝謝各位抬愛

謝邀 @周鑫

現有答案可能還對大規模停電里的規模認識還不夠清晰。

說幾個較為出名的大停電事故:

1. 南澳州16年九月份的全州大停電事故。下圖可以看看南澳範圍有多大。此事故發生主要原因是南澳地區高度依賴風電和鄰近兩州的外來供電,而當日出現極端天氣,風力發電機組過載跳閘(這一塊繼保裝置的設定未和system operator提前溝通),緊接著連接周邊兩州的interconnector過載跳閘,導致南澳電力系統直接崩潰。

澳洲政府最近要求其首席科學家出了一份澳洲未來電力市場安全分析報告,我導師和我負責了電力系統安全評估的部分,詳見專欄:南澳大斷電之後的政府反思

2. 義大利2003年大斷電事件,下圖可以看到歐洲地圖裡整個義大利全部「黑」了。此次事故是因為極端天氣導致電力傳輸線故障,然後一系列的cascade effect直接導致義大利電力系統崩潰。

3. 同年,美國東北部也經歷了一次大斷電,見下圖,有沒有發現美帝少了一塊,哈哈哈哈。這張圖被奉為很多電力系統PPT用來開頭的經典照片。

以上三個大事故是我聽得較多的。

接著我們來談談電力系統大範圍崩潰的原因。在此之前我得先說明一下電力系統的運行規則。當前電網的運行規則一般是"N-1"或者"N-2"。"N-1"原則是說當系統內任意一個機組或是任意一條傳輸線出現故障時,系統還能穩定運行。所以電力系統工程師在跑潮流(Optimal Power Flow)測試電力系統可靠性時,需要看電力系統是否能在當前條件下失去一個組件後同時滿足以下兩個條件:

  1. 有足夠的發電備用容量來快速彌補缺失的發電容量
  2. 在其他發電機組增發時,系統內任意一條線不(長時間)過載。

先說第一點,這要求系統有足夠的備用機組容量,而且要有能提供頻率響應的,旋轉備用的,還有standing reserve的,以在不同的時間節點替換其他備用機組。下面兩張圖來自於我自己的thesis,第一張是談頻率響應的,第二張是談旋轉備用的,總結了在GB系統里主要的備用服務的啟動和持續時間要求。

關於備用的容量的要求,一般來說頻率響應演算法較為複雜,我在Kevin Zhang:為什麼電力系統頻率由負荷決定?提到過,在此就不贅述了。旋轉備用的演算法一般是系統內最大的在線機組(或者傳輸線)的容量加上負載(1%)和風電和光伏發電的預測誤差。

上面談了容量問題,接著談談傳輸線限制。拿英國來說,從英格蘭到蘇格蘭的過道位置傳輸線是異常關鍵的(見下圖),它保證了高地的風電能傳輸到英格蘭,也能夠在風電不足時,英格蘭這邊能提供可靠的發電給蘇格蘭。所以我們在跑OPF時,主要關注的就是這兩條線的運行狀態,保證在線斷了之後,系統兩側各自有足夠的備用發電容量。

所以綜上所述,大面積停電主要就是電力系統備用不足,而系統又無法及時「止損」(需要相關設備),切斷與區域負載連接,最後整個系統就崩塌了。當然系統崩塌後,blackstart服務也是很重要的,在這裡就不贅述了。

那麼回來談談台灣事故,無非就是備用容量準備不足,導致系統頻率下降過快,整個系統直接崩了。繼續反核?那你去建燃氣機組嘛,有錢就行。少買點軍備,錢就省出來了,哈哈哈。

最後說一句,電力系統的可靠性和經濟性一般來說是此消彼長的,如何判定平衡點,真的是一件很tricky的事情。國網南網在系統可靠性方面做的很不錯,真的沒得黑。各位以後遇到停電事故,少點抱怨,多點理解吧。


謝邀,是的,很有這種可能,大陸也出現過類似的事故,燃氣機組通過同一個管道供氣,一旦管道出問題,會導致多台機組同時因缺乏燃料而跳機。

可能大多數人是從台灣大停電開始詢問停電問題。事實上,這個問題是我們這些從業人員經常思考,反覆推演的一件事情。概括的說,大致有如下原因:

1、罕見故障造成的電網網架和功角穩定性的破壞;

2、機組出力和負荷的無法平衡造成的頻率崩潰;

3、系統無功不足導致的電壓崩潰;

4、黑客入侵,自動化裝備異常導致的電網破壞。

一般而言,目前大家考慮地比較多地是第1種,大陸實際發生的也是第1種,每年超強颱風都會搞得大家雞飛狗跳,嚴重點的局部強對流如果發生在線路密集走廊,也是一地雞毛。

第2種目前國內發電能力過剩,各省之間互相聯絡,還可以申請跨省支援,大家不太考慮這件事情,台灣這次的問題就出在這方面,導致不得不切除部分負荷,來實現頻率的平衡。備用不足的問題之前在大陸也發生過,某省電網因為前期梅雨天氣,負荷較低,對高溫天氣估計不足,開機準備不足,高溫突然來臨時因空調負荷猛增,被打了個措手不及,各鄰省通力支援才挺了過去。

第3種容易出現在缺少獨立電壓支撐點的大城市受電網路,歷史上比較典型的就是東京大停電,目前這一塊因為城市纜化率較高、國內配備的無功補償設備容量足夠,出問題概率很低,關注較少。

第4種在黑客侵入烏克蘭電網之後引起業內廣泛關注,從政府到企業採取了大量措施。

最後,說一些個人感想,雖然經過多年的建設,大陸電源充足、網架堅強,不太可能發生台灣那種明知會出問題還賭人品的事情,但是這也不是我們從業人員放鬆警惕、嘲笑對岸同行的理由。我們面臨著遠比台灣電網複雜的挑戰,台灣電網僅僅是一個孤立的中等省級電網,大陸的區域電網通過特高壓交直流互聯,已成為全球最龐大最複雜的電網。這在獲得巨大的聯網效益的同時,面臨著嚴峻的穩定問題挑戰,許多教科書上沒有、前人未曾發現的問題不斷出現,考驗著我們從業人員的智慧。


電廠從業人員表示這麼重要的閥門為什麼沒有閉鎖裝置 機組運行中就可以直接手動關閉 而且沒有備用旁路嗎?


在山區,最怕暴雪或者雨夾雪之後再來個零下。因為電線不像城裡都埋在地下,而且因為山的原因,有時兩根電線杆會隔很遠,所以在山區暴雪或結冰可能會壓垮電線或者電線周圍的樹,也可能會導致電線杆斷掉。假如電線和電線杆斷了,又大雪封路那可能不是停一兩個小時,而是半個月了。


大概是麻雀被高壓線纏住了吧,畢竟偉大的國家能為任何卑微的生命拉下電閘~哦不,是撞斷全國總電線。


像土澳這邊停電次數相比中國太多了。。。(?_?)當然可能是我住的靠海邊太偏僻了吧(?_?)

第一:超負荷

土澳夏天的時候氣溫爆表,整個悉尼區的電力瘋狂逼近警戒線

第二:檢修

唔。。。反正理論上可以區域平衡來檢修的。。。

第三:自然災害

16年吧好像是。。。有一場颱風,把我的碼頭打爛了。。。然後那個星期整整一個星期都在颳風下雨的。。。反正那個星期都是沒!電!的!啊!我的個媽。。。而且最糟糕的是我們那條街靠海的,最後修。。。那幾天都是燒水洗澡。。。然後充電就去附近一個會所什麼的。。。

當然還可能有別的原因。。。不過就先說這些吧


沒有電了,海南這面每年總有那麼幾天電量不夠,然後不供電!不能開空調在海南和蒸桑拿沒什麼區別

(但是電力局的家屬樓有電……好神奇)


如果是費城這邊的話,一場大雪就行了。先是網路斷掉不能上郵箱,晚點整個校區都停電了。新聞上(用的4g)貌似說整個賓州大部分停電。emmm...當時是2015年...

好處就是第二天不用交作業了w


針對台灣這次打比方,就是五個人拉一輛板車上坡,拉的好好的一個人生病倒下了,另外四個人就得增加負擔。然後其中體質弱的又累趴了,剩下三個的負擔就更重,商量後覺得不行啊這樣下去都得玩完,就把車上的貨物不重要的扔掉了,直到三個也拉得動車。

停電的就是被低頻減載系統扔掉的負荷。

大電網就是一百個人拉更大的板車,累趴一兩個不礙事。


換流站運行飄過,從我的工作而言,多條直流相繼閉鎖可以導致大面積停電。例如:國網將建的准東到鄭州±1100kv的直流,輸送功率15000mw。如果它滿負荷雙極閉鎖,影響就會很大。(ps:蠻佩服國網的,單條直流15000,南網同塔雙回最多才6400)


可能是狗哥手抖按錯了Σ(|||▽||| )


……………………更新……………………

現代電網,除了用電側不可控外,供給側大規模的風電太陽能等間歇性、波動性電源,加上用電側分散式的接入,電網安全穩定問題將會越來越突出。

……………………原文……………………

大面積停電不進完成直接的經濟損失,其帶來的社會不安、動蕩是很可怕的,歷史上大停電很多,不過還是有規律可循的。

大面積停電原因,個人總結有幾個原因。

1 大的自然災害。比如極端惡劣天氣,米國的卡特里娜颶風、中國的08年極端冰雪災害。都導致了輸電網不可逆的破壞,送電通道都沒了,誰也沒辦法。

2 表面上各種巧合的小概率事件接連發生。比如03年美加大停電,幾分鐘之內全世界最發達的北美東北部一片黑暗,地鐵停運。原因分析很多地方都給出了。當然巧合是表面上的,電力系統運行、控制原則矛盾是深層次的。比如電流三段整定等等。

3 網路安全攻擊。烏克蘭大停電,是電網人員眼睜睜的看著它大停電的,沒辦法,被黑客攻擊了,完全受黑客擺布。網路安全是各國電網最近非常重視的一方面。

4 電力系統網架脆弱。2012年印度大停電。印度有幾億人沒有電,有電的地方那個網架實在令人擔憂,所以大停電也是可以理解。

5 逆自然規律行事。電力系統安全運行必須保證足夠的備用容量,包括冷備用和時刻準備的熱備用,這個值15%吧典型值。台灣省最近幾年備用少於5%,幾乎沒有的備用容量加上一下子損失點近10%的發電供給,要不是低頻減載啟動靠譜,該省電網崩潰是必然的。所以尊重自然規律是很重要的,不能違背。

目前總結這些,歡迎批評指正,然後更新。


謝邀!@周鑫

出現大面積停電的事故,除了天災(如冰雪災難,颱風、地震等)之外,因為人的原因導致的一般都是各種巧合湊到了一起。

就國內電網來說,因考慮到設備的安全性不夠,安全裕度都留的比較大,所以供電可靠性還是很有保障的。若緊緊是系統的某一個小區域發生故障,對系統的穩定性不會有什麼影響。但是當一些巧合湊到一起的時候,就可能引起大規模的停電。如發生故障時,該投的保護沒有投,定值整定過小或者過大,定值整定的時間過短或者過長,然後因保護的拒動、誤動,再加上此時系統再發生其他故障,系統波動大,發生振蕩,然後一系列的減載,最後解列,造成一個大範圍的停電事故。當然了,上面所說的各種巧合,很少會發生,當真的發生時,就會出現像美加大停電的大事故。


耀斑團大肆破壞發電站,卡洛斯不得不停電


電沒發夠。

電發多了。

跑脫了。出了事故。停電好些天。

跑脫了。沒大事故。大面積停一會電。

戰戰巍巍準備冷啟動。

步子邁大了容易扯著蛋。慢慢來。先恢復一個片區。


線路或設備老化


大的電源出力突然丟失,重要電力傳輸通道突然不通,重要通路斷路器突然跳閘,系統震蕩等都會導致整個電網崩潰解裂。


天災!

颱風quot;彩虹quot;在湛江登陸 廣州部分區域發生停電

15年國慶,「彩虹」過境,次生不知道多少年一遇的龍捲風,導致廣南500KV失壓,四十多萬用戶停電,扭紋柴也因此變黑炭。

人禍!

廣州高溫多處跳閘停電 城中村用電改造還需各方配合_金羊網新聞

上月底廣州遭颱風外圍氣流影響持續高溫,用電創歷史新高,在很多城中村地區出現容量不足而使得評論下罵聲一片。


黑客在作怪

時間正值2015年12月23號下午3:30,烏克蘭西部伊萬諾-弗蘭科夫斯克地區的居民們結束了一天的工作,陸續走向通往溫暖家中的寒冷街道。而在負責當 地電力供應的Prykarpattyaoblenergo控制中心,運維人員也即將完成自己的當次輪班。但就在這一切順利推進的同時,平靜被打破了——一 位當值人員在整理桌上文件時,突然發現自己的計算機屏幕上的游標開始四處游移。
他看到游標指向負責當地變電站斷路器的導航按鈕,點擊對話框並選擇斷開斷路器——這項操作將使得整座變電站全面下線。接下來,屏幕上出現了確認窗口以複核上述操作,這位運維人員目瞪口呆地看著游標移動到框體之內並點擊了確定。這時他已經可以肯定,城外的某處區域內數以千計的居民將因此陷入黑暗與寒冷當中。
這位運維人員立刻抓起滑鼠,試圖奪回對游標的控制權——但他的反應似乎還是慢了一點。游標隨後朝著另一個斷路器控制按鈕移動,而設備亦突然將他從控制面板中登出。雖然他反覆嘗試重複登錄,但攻擊者變更了他的密碼內容,使其無法順利完成驗證。這時候,他能做的只有無奈地盯著屏幕,眼睜睜地看著設備中的惡意幽靈斷開一個又一個斷路器,最終導致約30座變電站下線。然而攻擊者並沒有就這樣停下腳步。此次攻擊還影響到另外兩座配電中心,這意味著遭遇下線的變電站數量幾乎翻了一倍,使得超過23萬名居民陷入無電可用的困境。不僅如此,其亦無法從總計三座電力供應中心的兩座處獲取備用電力,這意味著運維人員自身也被停電引發的黑暗所籠罩。

http://m.cnbeta.com/view_480801.htm


推薦閱讀:

對於提高電網輸電能力同時減少損耗,你有什麼新創意?
為什麼電力系統頻率由負荷決定?
磁暴會引發電網大停電嗎?
高壓直流斷路器開斷短路電流的方式有哪些?
液態導體?

TAG:電力 | 電網 | 停電 | 電力系統 |