摘 要 电力系统一旦发生大停电事故，将会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。本文分析历史上几次大停电事故，介绍了事故过程、对社会民众的影响，分析了事故地区电网特点，剖析了引发大停电事故的主要原因。结合我国电网建设和运行实际情况，提出未来我国电网建设与运行的意见与建议。
关键词 大面积停电；电网安全；电力系统
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0035-02
0 引言
在过去的十年，世界范围内发生了许多大电网停电事故，给经济社会带来了巨大的损失。特别是2012年7月30日和7月31日，印度两次发生大面积停电事故，停电范围涉及一半及以上的国土，直接影响6亿多人，全国超过300列火车停运，首都新德里的地铁也全部停运，公路交通出现了大面积拥堵，给社会带来了巨大影响。回顾历史上发生的许多大电网停电事故，总结大电网停电的原因，汲取经验和教训，反思我国电网建设和运行中存在的问题，对构建我国大电网安全防御体系，保障电网安全稳定运行具有重要意义。
1 历史上重大停电事故
1.12012年7月30日印度大停电事故
7月30日，印度当地时间2时40分开始，印度北部包括首都新德里在内的9个邦发生大面积停电事故，共损失负荷3567万千瓦，逾3.7亿人受到影响。7月31日，在印度北部恢复供电数小时后，包括首都新德里在内的东部、北部和东北部20个邦又陷入电力瘫痪状态，全国近一半地区的供电出现中断，逾6.7亿人受到影响。
印度两天之内连续发生大面积停电事故，是有史以来影响人口最多的电力系统事故，成为世界范围内规模最大的停电事件。
1.2 2009年11月10日巴西大停电
2009年11月10日晚22点13分（北京时间11日8点13分），巴西电网全国范围内发生大面积停电，全国26个州中的18个州，约5 000万人（巴西总人口1.9亿）受到影响，损失负荷约24 436MW，约占巴西电网全部负荷的40%。主要由巴西供电的巴拉圭全国基本全停。
图1巴西大停电影响范围示意图（深橙色为受影响区域）
1.3 2003年8月14日美加大停电
2003年8月14日，美国东部时间16：11分（北京时间15日4：11分），美国东北部和加拿大东部联合电网发生了一连串的相继开断事故，最终导致系统失稳，酿成了北美有史以来最大规模的停电灾难（“8.14”大停电）。
此次停电波及面积达到9 300km2，受影响的地区包括美国密歇根州、俄亥俄州、纽约市、新泽西北部、马萨诸塞州、康涅狄格州和加拿大安大略省、魁北克省在内的十多个地区。超过5 000万人的失去电力供应，损失负荷6 180kW，263座电厂531台发电机停运（包括10座核电站19台核电机组），几十条高压输电线停运。停电影响范围如图5所示。
图2美加大停电影响范围（点线包围区域）
1.4 2005年9月12日洛杉矶大停电
2005年9月12日，美国洛杉矶市发生大规模停电事故，从北好莱坞、伯班克、一直到洛杉矶南部的电力全部中断，大约5 000万人受影响。
1.5 2006年7月1日河南大停电事故
2006年7月1日21时许，华中（河南）电网发生故障，导致电网内多条500kV线路和220kV线路跳闸、多台发电机组退出运行，造成包括郑州、洛阳在内的河南5市停电，并影响到周边湖北、湖南、江西等各省电网。
时间 国家 停电原因 影响规模
2012-07-30 印度 三大电网瘫痪 印度一半地区
多达6亿人受影响
2009-11-10 巴西 闪电致电路故障 停电持续4小时，
巴西境内5000万人受影响，邻国巴拉圭全国断电15分钟
2007-04-26 哥伦比亚 电厂技术故障 全国供电网络中断
2006-11-4 西欧躲过 德国一高压线路关闭 西欧躲过发生严重停电事故，约1000万人受影响
2006-09-24 巴基斯坦 输电线路维修 首都伊斯兰堡以
及全国主要城市均被波及，全国70%以上的居民受影响
2006-07-01 中国 高压线路故障 河南5市停电，
并影响到周边湖北、湖南、江西等各省电网
2005-09-12 美国 电站员工操作失误 洛杉矶大面积停电，
5000万人受影响
2005-08-18 印度
尼西亚 电网故障 全印尼1亿人受影响
2003-08-14 美国、
加拿大 纽约一发电厂遭雷击 美国东北部与加拿大
部分地区发生大面积停电，约5000万人受影响
2002-01-21 菲律宾 电缆故障 吕宋岛电力供应全部中断，全国4000多万人受影响。
表1 历史上大停电事故一览
2大停电原因分析
从历次大停电事故可以看到，每次大停电都是一系列的设备以及电网以及人为因素巧合在一起而造成的，CIGRE对20世纪末至21世纪初的70次大停电的原因进行了统计分析：
1）火灾、暴风雨等引起的多重故障有24次，占35%；
2）一次设备故障有20次，占29%；
3）保护误动13次，占18%；
4）其它故障13次，占18%。（包括两次人为错误）
一方面，从电网本身来分析，恶劣天气或者夏季用电高峰导致线路稳定裕度低，当重要输电线路故障，导致支撑电源不足，带来母线电压下降和机组的切除，最终形成因为功率缺失而造成的连锁故障，同时由于网架结构的薄弱或者存在严重的电磁环网，当三道防线的缺陷或者继电保护装置错误动作，无法快速隔离事故，也加剧了事故范围的扩大，直至系统发生振荡，引起电网崩溃，不可避免产生大面积的停电事故。 另一方面，从电网调度来说，缺乏协调统一的调度也是发生大停电事故的重要原因，在8.14美加大停电中，如果FE的调度员意识到系统正在发生的相继开断，有充分的时间去完成潮流调控及线路强送；在11.12巴西大停电时，如果恶劣天气下潮流预控持续到事故时，可能避免系统失稳；在7.31印度大停电事故中，如果各个邦能够服从国家电网调度中心下达的受电计划，不超计划受电，也可能避免第二次更大范围的停电事故，因此，良好的调度运行策略能够大大降低事故发生的概率。
3 具体建议和思考
在不断完善网架结构，加快本地电源建设，积极推进电磁环网解环工作，加强二次设备的管理，完善“三道防线”的同时，要坚持电网统一调度与统一管理，以提高事故的快速响应和快速协调能力，在最短的时间内恢复电网的稳定。
一是要加快本地电源建设，美加、欧洲、印度的几次大停电事故大多发生在电网大负荷运行期间，电源备用不足，一旦电网进行检修、退出运行，或一些线路发生故障，大电源退出，就会因供电不足而产生连锁反应，使事故范围扩大。
二是要加强“N-1”校验，特别是关键输变电设备的N-1校验是保证系统安全的基本措施。
三是要积极推进重要断面电磁环网解环工作。从历次事故中可以看到，一旦高电压等级线路发生故障跳闸，由于电磁环网的存在，大量转移潮流导致低压线路越限严重，如再发生线路故障等其他系统冲击，很容易发生系统振荡并导致大面积停电。
四是合理安排基建投产和检修计划。基建技改及设备检修等工作与电网运行的紧密配合，客观上要求运行方式做出相应调整。在网架薄弱、系统潮流重的情况下，使电网安全运行存在潜在风险，因此合理安排基建投产和检修计划是保证电网安全稳定运行的必要条件。
五是在统一电网的格局下，充分发挥统一调度的优越性，并逐步实现调度与控制的一体化运作，能够实现事故的快速处理，阻止事故的进一步扩大。
六是加强二次设备管理，尤其是继电保护与安全自动装置的管理。加强对继电保护及安全自动装置运行技术人员的培训，制定严格的运行管理规程和规定，做好装置的运行维护工作，确保装置动作的正确性，有效制止事故时的连锁反应。
七是要严格“三道防线”建设，第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电；第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行；第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止事故扩大，防止大面积停电。
八是在电网遇到多重性故障，如断路器拒动、保护误动或拒动、多回线相继跳闸引起断面断开等严重事故，第三道防线装置的正确动作，是避免大电网灾难性大面积停电的最后防线。
一是配置失步解列装置，当系统失去同步时在预定的解列点将系统解列为两个部分，防止事故扩大，同时还应该根据需要，在网间联络线上配置低频解列及低压解列的装置，以便在紧急状态下隔离事故电网；
二是配置足够的低压低频自动切负荷装置，在系统电压和频率发生不稳定时，自动切除负荷，维持电压和频率稳定。例如河南停电事故，华中电网与西北电网解列（灵宝直流闭锁）、川渝电网与华中东部解列（500kV万龙II回线解列装置动作），华北电网与华中电网解列（500kV辛洹线停运），随着川渝电网、华北电网和西北电网的相继解列，同时配合低频低压减载装置的负荷切除，系统电压水平逐步提高，电网才得以恢复稳定。
4结论
电力安全生产事关社会稳定、经济发展和人民群众生活。本文阐述了历史上大电网停电事故，包括河南大停电、洛杉矶大停电、美加大停电、巴西大停电以及印度大停电事故。
从电网建设以及电网调度两个方面分析了大停电事故的原因。立足我国电网建设和运行现状，提出了具体建议和措施，对保障电网安全稳定运行具有参考意义和价值。
参考文献
[1]周保荣，柳勇军，吴小辰，胡玉峰，陈建斌，赵杰.巴西2009年11月10日大停电事故及其启示分析.南方电网技术，2010，1.
[2]白一鸣.大中小电网安全稳定运行的思考.机电信息，2010，24.
[3]韩祯祥.反思美加大停电.中国科技信息，2003，19.
[4]陶思遥.透视印度大停电：电网安全要注重基础管理和细节管控，http：//www.chinapower.com.cn/ newsarticle/1165/ new1165454.asp.