電網(wǎng)事故分級案例及處置

電網(wǎng)事故分級案例及處置第1頁/共37頁三、電網(wǎng)事故處置原則一、電網(wǎng)事故分級標準二、國內(nèi)外典型電網(wǎng)事故第2頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準2002年網(wǎng)廠分開電力體制改革實行后，國家電監(jiān)會具體負責電力安全監(jiān)督管理，于2004年發(fā)布《電力生產(chǎn)事故調(diào)查暫行規(guī)定》，沿用電力系統(tǒng)事故界定習慣，將電力生產(chǎn)事故定義為三類三級(人身、電網(wǎng)、設(shè)備;特大、重大、一般)。2007年國務(wù)院493號令《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》施行。將事故等級劃分調(diào)整為特別重大事故、重大事故、較大事故、一般事故四個等級。第3頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準

2011年9月1日，國務(wù)院第599號令《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理條例》正式實施。相比國務(wù)院493號令，599號令在事故等級、事故報告、事故調(diào)查、事故處理、法律責任等方面，針對電力行業(yè)特點作了更為明確、具體的規(guī)定，同時也將電力生產(chǎn)事故由三類三級(人身、電網(wǎng)、設(shè)備;特大、重大、一般)，調(diào)整為三類四級(人身、電網(wǎng)、設(shè)備;特大、重大、較大、一般)，與493號令事故等級劃分標準保持一致。第4頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準——特別重大電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為特別重大電網(wǎng)事故造成區(qū)域性電網(wǎng)減供負荷３０％以上者造成電網(wǎng)負荷２萬兆瓦以上的?。ㄗ灾螀^(qū)）電網(wǎng)減供負荷３０％以上者造成電網(wǎng)負荷５千兆瓦以上２萬兆瓦以下的省（自治區(qū)）電網(wǎng)減供負荷４０％以上者造成直轄市電網(wǎng)減供負荷５０％以上，或者６０％以上供電用戶停電者造成電網(wǎng)負荷２千兆瓦以上的?。ㄗ灾螀^(qū)）人民政府所在地城市電網(wǎng)減供負荷６０％以上、或者７０％以上供電用戶停電者第5頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準——重大電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為重大電網(wǎng)事故造成區(qū)域性電網(wǎng)減供負荷１０％以上３０％以下者造成省（自治區(qū)）電網(wǎng)減供負荷到達一下標準者：電網(wǎng)負荷２萬兆瓦以上的減供負荷１３％以上３０％以下；電網(wǎng)負荷５千兆瓦以上２萬兆瓦以下的減供負荷１６％以上４０％以下；電網(wǎng)負荷１千兆瓦以上５千兆瓦以下的減供負荷５０％以上。造成直轄市電網(wǎng)減供負荷２０％以上５０％以下、或者３０％以上６０％以下的供電用戶停電者；造成?。ㄗ灾螀^(qū)）人民政府所在地城市電網(wǎng)減供負荷４０％以上、或者５０％以上供電用戶停電者（電網(wǎng)負荷２０００兆瓦以上的，減供負荷４０％以上６０％以下或者５０％以上７０％以下供電用戶停電）造成電網(wǎng)負荷６００兆瓦以上的其他設(shè)區(qū)的市電網(wǎng)減供負荷６０％以上、或者７０％以上供電用戶停電者。第6頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準——較大電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為較大電網(wǎng)事故

造成區(qū)域性電網(wǎng)減供負荷７％以上１０％以下者造成省（自治區(qū)）電網(wǎng)減供負荷到達一下標準者：電網(wǎng)負荷２萬兆瓦以上的減供負荷１0％以上13％以下；電網(wǎng)負荷５千兆瓦以上２萬兆瓦以下的減供負荷１2％以上16％以下；電網(wǎng)負荷１千兆瓦以上５千兆瓦以下的減供負荷20％以上50％以下;電網(wǎng)負荷１千兆瓦以下的減供負荷40％以上造成直轄市電網(wǎng)減供負荷1０％以上2０％以下、或者15％以上3０％以下的供電用戶停電者造成?。ㄗ灾螀^(qū)）人民政府所在地城市電網(wǎng)減供負荷2０％以上4０％以下或者3０％以上5０％以下供電用戶停電者造成其他設(shè)區(qū)的市電網(wǎng)減供負荷4０％以上、或者5０％以上供電用戶停電者（電網(wǎng)負荷6００兆瓦以上的，減供負荷４０％以上６０％以下或者５０％以上７０％以下供電用戶停電）造成電網(wǎng)負荷１５０兆瓦以上的縣級市電網(wǎng)減供負荷６０％以上、或者７０％以上供電用戶停電者第7頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準——一般電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為一般電網(wǎng)事故

造成區(qū)域性電網(wǎng)減供負荷4％以上7％以下者造成?。ㄗ灾螀^(qū)）電網(wǎng)減供負荷到達一下標準者：電網(wǎng)負荷２萬兆瓦以上的減供負荷5％以上10％以下；電網(wǎng)負荷５千兆瓦以上２萬兆瓦以下的減供負荷6％以上12％以下；電網(wǎng)負荷１千兆瓦以上５千兆瓦以下的減供負荷10％以上20％以下;電網(wǎng)負荷１千兆瓦以下的減供負荷25％以上40％以下造成直轄市電網(wǎng)減供負荷5％以上1０％以下、或者10％以上15％以下的供電用戶停電者造成?。ㄗ灾螀^(qū)）人民政府所在地城市電網(wǎng)減供負荷1０％以上2０％以下或者15％以上3０％以下供電用戶停電者造成其他設(shè)區(qū)的市電網(wǎng)減供負荷2０％以上4０％以下或者3０％以上5０％以下供電用戶停電者造成電網(wǎng)負荷１５０兆瓦以上的縣級市電網(wǎng)減供負荷4０％以上6０％以下或者5０％以上7０％以下供電用戶停電者第8頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準——名詞釋義電網(wǎng)負荷是指電力調(diào)度機構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度的電網(wǎng)在事故發(fā)生起始時刻的實際負荷。電網(wǎng)減供負荷是指電力調(diào)度機構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度的電網(wǎng)在事故發(fā)生期間的實際負荷最大減少量。供電用戶是指依法與供電企業(yè)建立供用電關(guān)系的電能消費者，一個收費計量單位定義為一個用戶。供電用戶總數(shù)是指行政區(qū)劃內(nèi)的一個電網(wǎng)所有供電用戶，包括電網(wǎng)公司系統(tǒng)各單位和社會其他單位供電的所有用戶。第9頁/共37頁電網(wǎng)事故分級標準——國網(wǎng)公司企業(yè)標準為了規(guī)范國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)安全事故報告和調(diào)查處理，落實安全事故責任追究制度，2012年國網(wǎng)公司制定《國家電網(wǎng)公司安全事故調(diào)查規(guī)程》。該規(guī)程將電力生產(chǎn)安全事件定義為四類八級，其中1-4級人身、電網(wǎng)、設(shè)備事件對應(yīng)國務(wù)院599號令特大、重大、較大、一般事故，補充定義了信息類安全事件和不構(gòu)成事故的5-8級人身、電網(wǎng)、設(shè)備安全事件。第10頁/共37頁三、電網(wǎng)事故處置原則二、國內(nèi)外典型電網(wǎng)事故一、電網(wǎng)事故分級標準第11頁/共37頁國內(nèi)外典型電網(wǎng)事故——綜述據(jù)統(tǒng)計，截至目前世界范圍內(nèi)發(fā)生的損失負荷超過8000兆瓦的電網(wǎng)停電事故共計25起。其中美國6次，累計損失負荷超過1.5億千瓦，占據(jù)首位。我國發(fā)電裝機容量和電網(wǎng)規(guī)模均居世界第一，但上述25起產(chǎn)生特別重大影響的電網(wǎng)事故中沒有發(fā)生在我國范圍內(nèi)的。第12頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事件——1987年日本東京大停電東京

事件經(jīng)過：1987年7月23日，日本東京都地區(qū)由于天氣炎熱，空調(diào)負荷在短時間內(nèi)急劇攀升，因電網(wǎng)備用容量不足，未及時采取停限電措施，最終造成電壓崩潰。原因及造成影響：由于對炎熱天氣下的負荷增長趨勢沒有準確估計，造成準備不充分，最終釀成事故。日本東京地區(qū)面積占全國4%，聚集全國25%的人口和40%的經(jīng)濟總量，正常情況下全年平均停電時間約5分鐘。本次停電共計3小時21分鐘，經(jīng)濟損失難以估量。第13頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事件——2001年美國加州電力危機

事件經(jīng)過：1996年，美國加利福尼亞州開始電力市場化改革。因改革造成的電力供需失衡和一次能源價格的大幅攀升，造成2000年夏季開始，影響范圍加州陷入了持續(xù)性的電力危機中，并在2001年連續(xù)出現(xiàn)多次大面積停電事件。

造成影響：因供電緊張電力公司購售電價出現(xiàn)倒掛，短時間內(nèi)終端售電價暴漲3倍，最終仍造成電力公司大規(guī)模裁員，申請破產(chǎn)保護。在多次區(qū)域性停限電后，2001年1月、3月加州出現(xiàn)兩次全州范圍停電，危機累計持續(xù)10個月。第14頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事件——2001年美國加州電力危機

主要原因：

電力市場化改造制度設(shè)計不合理。沒有統(tǒng)一的電源建設(shè)和電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，沒有中長期電力供需預(yù)測。發(fā)電公司無法與客戶簽訂長期固定合同，盈虧前景不明確造成電廠建設(shè)欲望不強；輸電公司購售電價格差固定，沒有更新和完善電網(wǎng)的動力；配電公司正常情況可從區(qū)外購電，對電源缺乏、需求快速增長的危機不敏感。最終缺乏電源支撐、沒有可靠區(qū)外供電、電網(wǎng)陳舊不可靠的加州電力系統(tǒng)陷入長期電力危機。一定程度上成為2003年美加大停電的一次預(yù)演。第15頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2003年美加大停電

故障經(jīng)過：2003年8月14日，美國俄亥俄州自中午12時至16時，3座電廠及3條輸電線路陸續(xù)停運，導致俄亥俄州至密歇根州輸電通道中斷，潮流逆轉(zhuǎn)。79秒內(nèi)，100多家發(fā)電廠因電壓突增而停機。

造成影響：這是歷史上經(jīng)濟損失最大的停電事故，財產(chǎn)損失約300億美元，受影響的人數(shù)五千萬。美國八個州以及加拿大安大略省的電力中斷，一周后安大略省供電尚未徹底恢復(fù)。影響范圍事故前晚衛(wèi)星圖事故當晚衛(wèi)星圖第16頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2003年美加大停電主要原因：1、電網(wǎng)建設(shè)滯后，美國電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電磁環(huán)網(wǎng)多。80-90年代電網(wǎng)投資減少，電網(wǎng)發(fā)展相對滯后，更加劇了這一狀況。

2、電網(wǎng)備用容量不足。片面追求經(jīng)濟效益，未保留足夠安全裕度，電源備用不足，發(fā)生大電源和重要輸電通道退出的多重故障后，電網(wǎng)因電源供應(yīng)不足，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導致事故擴大。第17頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2005年莫斯科大停電影響范圍停電后的莫斯科地鐵站

故障經(jīng)過：2005年5月24日，莫斯科一500千伏變電站故障造成電網(wǎng)異常運行方式,

25日早高峰負荷攀升和異常方式造成莫斯科電網(wǎng)多條線路重載跳閘，機組相繼跳機,最終系統(tǒng)電壓崩潰。

造成影響：321座變電站供電中斷，損失負荷3539兆瓦

。俄羅斯莫斯科市及三個州25個市停電，影響人口150-200萬，經(jīng)濟損失15-20億美元。第18頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2005年莫斯科大停電主要原因：1、設(shè)備老舊。停電前一天運行40多年的500千伏變電站電流互感器爆炸，是造成異常運行方式，過載的直接原因。

2、調(diào)度運行人員權(quán)力過小。事故發(fā)展過程持續(xù)2個多小時,運行調(diào)度人員層層上報拉閘申請沒有采取有力措施，事故不斷擴大,最后造成不可逆轉(zhuǎn)的停電。3、第三道防線薄弱。莫斯科電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制裝置配置不完善,過負荷控制、失步解列、低頻低壓解列、低壓切負荷等配置不全,不能制止電網(wǎng)事故的擴大。第19頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2006年西歐大停電

故障經(jīng)過：2006年11月4日，德國兩回380千伏線路為配合輪船通航時間調(diào)整提前3小時停運，德國-荷蘭跨國電力交易未做相應(yīng)調(diào)整造成聯(lián)絡(luò)線過載。調(diào)度員未經(jīng)計算憑經(jīng)驗進行合UCTE聯(lián)合電網(wǎng)分裂成3個孤島環(huán)操作試圖降低聯(lián)絡(luò)線潮流，造成兩回聯(lián)絡(luò)線過載加重跳閘，進而引發(fā)連鎖反應(yīng)，事故擴大。

造成影響：西歐電網(wǎng)解列為三部分，波及9個國家。損失負荷達14500兆瓦,約1000萬人受到影響。第20頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2006年西歐大停電

主要原因：

1、缺乏統(tǒng)一的電網(wǎng)協(xié)調(diào)機制。歐洲電網(wǎng)由23家國家電網(wǎng)運營公司組成，缺乏統(tǒng)一的運行方式安排和全網(wǎng)安全校核。2、電力交易制約調(diào)度能力。UCTE要求電力市場交易總量不低于10%，聯(lián)網(wǎng)線路輸送功率高降低安全儲備裕度。3、清潔能源接入應(yīng)對不足。德國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)還不能應(yīng)對大量的風力電能的注入，當系統(tǒng)出現(xiàn)供電短缺時,備用發(fā)電能力不能滿足需要。第21頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2009年巴西大停電深色為停電范圍

故障經(jīng)過：2009年11月10日，巴西伊泰普水電站外送通道上三條同路徑765千伏線路因強降雨導致的絕緣降低相繼跳閘，伊泰普水電站安控切機裝置動作導致系統(tǒng)出現(xiàn)震蕩，線路過載跳閘和高頻切機、低頻減載裝置的交替無序動作，最終導致1分20秒后系統(tǒng)解列崩潰。

造成影響：損失負荷28830兆瓦（占巴西全國40%），影響人數(shù)6000萬（占巴西全國31%）。第22頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事故——2009年巴西大停電主要原因：1、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理。巴西電網(wǎng)電壓等級繁多，伊泰普水電站交直流輸電通道輸送功率合計占巴西東南部電網(wǎng)負荷35%，且與受端電網(wǎng)電壓等級不匹配，重要輸電通道損失后無法形成有效功率支撐。2、安穩(wěn)裝置設(shè)置不合理。安全自動裝置配置、設(shè)置不合理，誤動導致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性破壞。

備注：2011年2月4日，巴西東北部8個州因類似原因再次發(fā)生大規(guī)模停電，損失負荷約8000兆瓦，1300萬人生活受到影響。第23頁/共37頁深色為停電范圍印度電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

故障經(jīng)過：2012年7月30日凌晨，印度北部電網(wǎng)因與西部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線跳閘導致穩(wěn)定破壞，發(fā)電機組全停?；謴?fù)供電數(shù)小時后，7月31日13時印度東部、北部和東北部地區(qū)電網(wǎng)因超計劃用電再次發(fā)生大面積停電事故。

造成影響：有史以來影響人口最多的電網(wǎng)事故，印度全國近一半地區(qū)（20國外典型電網(wǎng)事故——2012年巴西大停電個邦）的供電出現(xiàn)中斷，三個區(qū)域性電網(wǎng)瓦解，逾6.7億人口受到影響。第24頁/共37頁主要原因：1、主網(wǎng)架薄弱，輸電能力不足。區(qū)域主網(wǎng)架主要以400/220千伏電磁環(huán)網(wǎng)為主，跨區(qū)電網(wǎng)通過16回400千伏交流和5個直流（容量之和為500萬千瓦）工程進行互聯(lián)，安全水平和輸電能力嚴重不足。2、調(diào)度運行失控。國家及區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度對邦級調(diào)度沒有直接管理權(quán)限，對各邦超計劃用電沒有有效管控措施，坐視超計劃無序用電引發(fā)的重過載最終造成系統(tǒng)崩潰。國外典型電網(wǎng)事故——2012年印度大停電第25頁/共37頁國外典型電網(wǎng)事件——2015年烏克蘭停電

故障經(jīng)過：2015年12月23日，烏克蘭至少三個區(qū)域的電力系統(tǒng)遭到網(wǎng)絡(luò)攻擊，伊萬諾－弗蘭科夫斯克地區(qū)7個110KV的變電站和23個35KV的變電站出現(xiàn)故障，造成大面積停電，電力中斷3~6小時，約140萬人受到影響。

原因分析：烏克蘭電網(wǎng)遭到黑客攻擊是第一個直接對電網(wǎng)工控系統(tǒng)進行攻擊且造成重大影響的信息安全事件。烏克蘭各電力公司間通過互聯(lián)網(wǎng)連接，控制類與非控制類系統(tǒng)未進行物理隔離，網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測不力，信息安全意識淡薄是事故的主要原因。第26頁/共37頁國內(nèi)典型電網(wǎng)事故—2006年華中“7.1”電網(wǎng)波動

故障經(jīng)過：2006年7月1日，華中電網(wǎng)河南地區(qū)500千伏嵩鄭雙回線因繼電保護裝置性缺陷誤動跳閘，造成多回線路和多臺機組跳閘，引發(fā)華中電網(wǎng)系統(tǒng)振蕩，頻率越限，河南、湖北、湖南、江西低頻減載動作切除負荷，川渝電網(wǎng)與主網(wǎng)解列，最終華北-華中聯(lián)網(wǎng)解列。

造成影響：此次事故雖未造成全網(wǎng)大停電，但是歷史上我國電網(wǎng)事故中波及范圍最廣，跳閘發(fā)電機組最多的罕見事故。全網(wǎng)出力損失600多萬千瓦，負荷損失近380萬千瓦。第27頁/共37頁國內(nèi)典型電網(wǎng)事故—2006年華中“7.1”電網(wǎng)波動

主要原因：1、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱。三華聯(lián)網(wǎng)初期，華中、華北電網(wǎng)通過500千伏辛洹線單回線聯(lián)系。河南500千伏網(wǎng)架仍處于初步成形階段，500-220千伏仍保持環(huán)網(wǎng)運行，500千伏多回線跳閘后出現(xiàn)大范圍功率轉(zhuǎn)移。2、安全自動裝置可靠性不高。500千伏嵩鄭雙回線在無故障情況下因裝置性原因相繼誤動，500千伏嵩山變安控裝置原理性缺陷拒動，是事故發(fā)生并擴大的直接原因。第28頁/共37頁國內(nèi)典型電網(wǎng)事故—2012年深圳“4.10”停電

故障經(jīng)過：2012年4月10日晚，500千伏深圳變電站發(fā)生220千伏開關(guān)爆炸、刀閘支持瓷瓶斷裂N-2故障，220千伏雙母失壓，造成1座220千伏變電站、7座110千伏變電站供電中斷。

造成影響：深圳福田、羅湖、龍崗等多區(qū)域停電，事故損失負荷759兆瓦，負荷損失比例7.9%；停電客戶16.8萬戶，停電客戶比例6.5%，損失負荷及停電戶數(shù)均未達到一般電網(wǎng)事故標準。但因發(fā)生在一線城市核心城區(qū)、信息發(fā)布滯后，在當時產(chǎn)生較大的社會影響。第29頁/共37頁一、電網(wǎng)事故分級標準三、電網(wǎng)事故處置原則二、國內(nèi)外典型電網(wǎng)事故第30頁/共37頁電網(wǎng)事故處置原則電網(wǎng)事故處置按照優(yōu)先順序遵循四條基本技術(shù)原則1、盡快限制事故發(fā)展,消除事故根源并解除對人身和設(shè)備安全的威脅,防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或瓦解事故發(fā)生后的首要任務(wù)是保持運行系統(tǒng)穩(wěn)定，消除設(shè)備過載和超穩(wěn)定極限情況，徹底隔離故障點防止對電網(wǎng)運行繼續(xù)造成威脅，為電網(wǎng)抵御下一次故障沖擊保留必要的安全裕度。2、用一切可能的方法保持設(shè)備繼續(xù)運行,首先保證發(fā)電廠及樞紐變電站的自用電源盡可能維持設(shè)備的繼續(xù)運行，特別優(yōu)先保障發(fā)電廠和變電站的站用電。即使發(fā)電廠和變電站已脫網(wǎng)或失壓，也應(yīng)盡快恢復(fù)其站用電，避免因長時間失去自用電源造成發(fā)電廠、變電站失去快速恢復(fù)和倒閘操作條件。第31頁/共37頁電網(wǎng)事故處置原則3、盡快對已停電的用戶恢復(fù)供電,特別是對重要用戶保安電源恢復(fù)供電恢復(fù)用戶供電過程中，應(yīng)優(yōu)先恢復(fù)可能造成人身傷亡、嚴重環(huán)境污染、爆炸或火災(zāi)的高?？蛻?，可能造成重大政治影響、經(jīng)濟損失或公共秩序嚴重混亂的政府、通信、新聞、交通樞紐等重要客戶。同時注意負荷恢復(fù)過程中系統(tǒng)負荷平衡和頻率、電壓穩(wěn)定。4、調(diào)整系統(tǒng)運行方式,使其恢復(fù)正常應(yīng)根據(jù)設(shè)備搶修進度，及時調(diào)整電網(wǎng)異常運行方式，終結(jié)非必要的計劃性檢修工作，盡可能保持電網(wǎng)系統(tǒng)全方式、全接線、全保護運行，提高電網(wǎng)抵御疊加故障沖擊的能力。第32頁/共37頁電網(wǎng)事故處置原則隨著