根據家電力監管委員會(huì )和中企業(yè)投資協(xié)會(huì )的相關(guān)數據，2006年7月1日20時(shí)48分，華中(河南)發(fā)生重大電網(wǎng)事故，這是中華人民共和成立以來(lái)中較大的電網(wǎng)事故。事故造成華中(河南)電網(wǎng)多條500 kV線(xiàn)路和220 kV線(xiàn)路跳閘，多臺發(fā)電機組停止運行，造成電網(wǎng)部分負荷損失，造成河南五市停電，影響周邊湖北、湖南、江西三省電網(wǎng)。

據有關(guān)資料顯示，河南500kV松鄭雙回線(xiàn)繼電保護誤動(dòng)跳閘，原線(xiàn)路178萬(wàn)千瓦負荷全部轉移到其電磁環(huán)網(wǎng)220kV系統，先過(guò)載后破壞全網(wǎng)穩定。系統振蕩不僅影響了四川西部、湖南南部和江西東部的整個(gè)華中電網(wǎng)，還影響了北部的華北電網(wǎng)。共有26臺發(fā)電機組跳閘，導致輸出損失超過(guò)600萬(wàn)千瓦。華中華北地區500千伏單回路聯(lián)絡(luò )線(xiàn)弱聯(lián)系手動(dòng)斷線(xiàn)。華中電網(wǎng)頻率降至49.1Hz，負荷損失近380萬(wàn)千瓦。

自1982年8月7日韓丹線(xiàn)路故障造成穩定破壞事故以來(lái)，華中電網(wǎng)已安全穩定運行24年。這次華中電網(wǎng)事故雖然沒(méi)有造成全網(wǎng)大停電，但卻是中近20年來(lái)罕見(jiàn)的電網(wǎng)事故，跳閘機組數量較多。

2006年7月1日，華中電網(wǎng)事故造成不穩定振蕩，影響了整個(gè)華中電網(wǎng)。西北、華東、華南均為DC穩定控制聯(lián)網(wǎng)分區結構，不受事故影響。這就再次證明了DC穩定控制聯(lián)網(wǎng)的分區原則，完全保證了任何大區域的事故都不會(huì )影響到其他大區域。

人們普遍認為，一旦區域電網(wǎng)發(fā)生事故，事故危害可以迅速降低到較小的范圍。華中電網(wǎng)河南“七一”大停電就是較好的例子。但全1000 kV聯(lián)網(wǎng)會(huì )打破這個(gè)原則，任何事故都會(huì )影響全，造成全大停電的高風(fēng)險。對UHV來(lái)說(shuō)，如果自然災害發(fā)生在通訊的任何部分或人為錯誤，其危害將很快蔓延到整個(gè)家。20多年前，中按照分級分區的原則，建立了六個(gè)區域的區域電網(wǎng)。分區的主要思路是避免發(fā)展成全性的交流電網(wǎng)，從而避免一次區域性事故影響鄰近地區。

一、事故原因及其擴大

1.事故的原因

500kV雙回線(xiàn)跳閘的原因是外ABB保護不可靠——光纖通道相電流差動(dòng)。根據我開(kāi)發(fā)的這種保護，需要判斷線(xiàn)路的故障，即當啟動(dòng)元件因電流突變而啟動(dòng)時(shí)，允許短時(shí)間比較線(xiàn)路兩側的電流，然后判斷為線(xiàn)路內部故障時(shí)允許跳閘，這是保證可靠性的重要環(huán)節。但是ABB保護沒(méi)有這個(gè)環(huán)節。兩邊電流對比很久。一旦通道出現異常，鄭松線(xiàn)將先先跳閘。負荷轉移到鄭松線(xiàn)，該線(xiàn)保護本應動(dòng)作發(fā)出過(guò)載信號，但誤發(fā)出跳閘命令，這次線(xiàn)路也在10秒后跳開(kāi)。

2.事故擴大的主要原因是500千伏和220千伏電磁環(huán)網(wǎng)

所謂電磁環(huán)網(wǎng)，是指通過(guò)干式變壓器連接的高電平電壓網(wǎng)和低電平電壓網(wǎng)并聯(lián)運行。兩條500千伏線(xiàn)路跳閘后，178萬(wàn)負荷立即轉移到電磁環(huán)網(wǎng)運行的220千伏系統，五條220千伏線(xiàn)路相繼跳閘，然后系統振蕩。振蕩期間，川渝電網(wǎng)和華中主網(wǎng)解列，華北電網(wǎng)和華中電網(wǎng)手動(dòng)解列。3.26臺機組跳閘，這是事故的另一個(gè)原因 #p#分頁(yè)標題#e#

這次事故之所以不能波及全，關(guān)鍵是因為在過(guò)去的20年里，根據李鵬在1981年全電網(wǎng)穩定會(huì )議上發(fā)布的《電力系統安全穩定導則》和技術(shù)導則(后來(lái)合并成一個(gè)導則，由家經(jīng)貿委于2001年發(fā)布)，右圖所示的六大區域的分區結構和組網(wǎng)方式，都是按照本導則規定的分級分區原則構建的。

交流電網(wǎng)范圍越大，事故范圍越大。但DC輸電具有穩定控制功能，兩個(gè)交流電網(wǎng)通過(guò)DC方式連接，因此任何一方發(fā)生事故都不會(huì )影響另一方。因此，華中電網(wǎng)的振蕩不會(huì )通過(guò)DC穩定控制影響與之相連的西北、東部和南部地區，這是DC互聯(lián)對限制事故擴大的基本作用。

華中和華北通過(guò)AC互聯(lián)，振蕩必然影響華北。但由于是弱聯(lián)系互聯(lián)，如果互聯(lián)的單回路500kV線(xiàn)路在振蕩開(kāi)始時(shí)能夠快速自動(dòng)解列，則華北電網(wǎng)的損失是可以避免的。根據規定，互聯(lián)線(xiàn)路應自動(dòng)斷開(kāi)，但在這種事故中，手動(dòng)斷開(kāi)總是會(huì )延遲一定時(shí)間，在此期間振蕩仍然影響華北電網(wǎng)。大范圍交流弱聯(lián)系組網(wǎng)不是長(cháng)久之計，較安全可靠的是DC穩定控制組網(wǎng)。

采用直流輸電，保證任何一個(gè)大區域的事故都不影響其他大區域，進(jìn)行遠距離輸電，是我們20年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗。從2003-2004年較好個(gè)滆DC聯(lián)網(wǎng)工程、三峽工程、金沙江工程，包括西北DC背靠背工程的討論來(lái)看，一致認為DC聯(lián)網(wǎng)是非常必要的，三峽和金沙江由純DC遠距離送出，由交流500千伏短距離傳輸。以上項目都經(jīng)過(guò)了公開(kāi)、民主、科學(xué)、自由的討論，使全電網(wǎng)工作者達成共識。從三峽多年的直流安全輸電來(lái)看，不僅證實(shí)了純直流方式是長(cháng)距離輸電較安全、較經(jīng)濟的方式，而且直流輸電的采用確實(shí)限制了交流電網(wǎng)的擴張，從結構上為交流電網(wǎng)本身的安全提供了有利的門(mén)檻。在這次事故中，降低三峽東、南直流輸電功率有利于平息華中電網(wǎng)振蕩。

2.為什么這次事故沒(méi)有造成華中大停電？

這次事故中，為什么系統振蕩沒(méi)有造成華中大停電？因為全都有導則規定的第三道防線(xiàn)，當發(fā)生振蕩時(shí)，任何線(xiàn)路和發(fā)電機組的繼電保護在振蕩時(shí)都要可靠閉鎖，不要跳閘(除非振蕩中心在非常罕見(jiàn)的閾值下通過(guò)極少量的發(fā)電)

機及其升壓變者例外)，以防止系統崩潰瓦解，繼續保持系統的完整性，系統即可在短時(shí)內自動(dòng)恢復再同步。這是我消除振蕩、恢復正常運行、防止大停電的的較快速、有效的方法。但是有的發(fā)電機組保護配置不當或過(guò)於靈敏，在系統振蕩時(shí)跳閘，是不符合第三道防線(xiàn)–保持系統（包括機組）完整性的原則。

3.電磁環(huán)網(wǎng)問(wèn)題

按現行＜電力系統安全穩定導則＞規定：“應避免和消除嚴重影響電網(wǎng)安全穩定的不同電壓等級的電磁環(huán)網(wǎng)”。在電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程，電磁環(huán)網(wǎng)必然存在一段時(shí)間，但必須采取相應自動(dòng)控制措施防止擴大事故。華中是全較早建設500kV電網(wǎng)，經(jīng)歷20年，大部電磁環(huán)網(wǎng)皆已解開(kāi)，但河南鄭州以北祗是雙回500kV線(xiàn)構成的不夠緊密的網(wǎng)絡(luò )須反而220kV網(wǎng)絡(luò )幾年較緊密，以致這次跳閘的500kV嵩鄭雙回線(xiàn)卻仍和220kV線(xiàn)路構成電磁環(huán)網(wǎng)，但沒(méi)有實(shí)現一旦環(huán)網(wǎng)故障的保電網(wǎng)安全穩定的自動(dòng)措施。這一不符合現行導則的電網(wǎng)分層原則問(wèn)題，是事故擴大的主要關(guān)鍵。#p#分頁(yè)標題#e#

1996年5月28日華北電網(wǎng)曾發(fā)生罕見(jiàn)的系統振蕩事故，振蕩延續1分46秒才平息，擴大成振蕩的原因也是500kV和220kV電磁環(huán)網(wǎng)。

4.大機組不正常跳閘問(wèn)題

26臺發(fā)電機組在電網(wǎng)異常波動(dòng)和振蕩時(shí)跳閘是事故擴大的另一個(gè)原因，是建以來(lái)機組跳閘較多、影響較嚴重的一次事故。2003年8月美加大停電事故中，失穩前有20臺機組跳閘，失穩后有488臺機組跳閘，總共508臺。跳閘是由於失步、失磁、過(guò)勵磁、低勵磁、過(guò)電流、低電壓、低頻、逆功率、熱機控制等保護動(dòng)作，動(dòng)作原因是由於保護的配置不當、整定過(guò)於靈敏、和當地電網(wǎng)保護不配合等等。508臺機組跳閘成為美加電網(wǎng)四分五裂后，形成很多的孤立網(wǎng)區，由於供需嚴重不平衡，而造成大停電的關(guān)鍵。華中電網(wǎng)機組跳閘是由於失步保護整定過(guò)於靈敏，失磁保護整定錯誤和過(guò)流、過(guò)負荷保護配置和整定不當等原因，是美加508臺機組跳閘原因的主要部分。

三.幾點(diǎn)建議

1.對交流百萬(wàn)伏聯(lián)網(wǎng)的考慮要慎重

2005年網(wǎng)公司為了建立家級統一電網(wǎng)，要將交流百萬(wàn)伏擴大到全范圍，先先要想推倒20多年來(lái)已確保全電網(wǎng)安全的、仍由家經(jīng)貿委發(fā)布的導則中“分層分區原則”，要將大區用交流百萬(wàn)伏強聯(lián)在一起。同時(shí)，也想打破20多年來(lái)經(jīng)過(guò)民主、科學(xué)討論的“推行直流聯(lián)網(wǎng)和直流遠距離輸電”的共識。但在技術(shù)上提不出家級統一電網(wǎng)的科學(xué)根據，而“借口”西電東送、煤電遠送為理由，來(lái)為交流百萬(wàn)伏開(kāi)路。長(cháng)距離應用直流輸電早已達到電網(wǎng)工作者的共識，而且經(jīng)三峽送電多年實(shí)踐證實(shí)既經(jīng)濟又安全可靠。但交流百萬(wàn)伏卻極不經(jīng)濟、極不安全，例如輸送同等容量的交流百萬(wàn)伏和直流輸電比較：在投資上，送1000公里時(shí)、前者為后者的1.5倍，送2000公里時(shí)、前者為后者的2倍；在線(xiàn)路走廊寬度上、前者為后者的2.8～3.3倍。所以，現在連這個(gè)“借口”也站不住了。

這次事故證明，華中和華北的交流弱聯(lián)系聯(lián)網(wǎng)也是保證任一大區故障不會(huì )影響其他大區的既安全又簡(jiǎn)單的聯(lián)網(wǎng)方式。2003年8月美加大停電事故始發(fā)於美，因美、加之間是交流強聯(lián)系的復雜自由聯(lián)網(wǎng)，在系統振蕩時(shí)難以解列，結果使加拿大安大略省損失了總負荷的97，為2,250萬(wàn)千瓦，接近全停。如用交流百萬(wàn)伏聯(lián)網(wǎng)代替現有的交流弱聯(lián)系的大區聯(lián)網(wǎng)，由於是多回強聯(lián)系聯(lián)網(wǎng)，在事故時(shí)同樣難以解列，走上美加大停電的道路。這次事故給了我們一個(gè)明確的答案：大容量區域電網(wǎng)間的直流穩控聯(lián)網(wǎng)是較安全、經(jīng)濟的聯(lián)網(wǎng)方式。交流弱聯(lián)網(wǎng)的大區聯(lián)網(wǎng)也是保證大區電網(wǎng)故障不至于波及其他大區的既安全又簡(jiǎn)單的聯(lián)網(wǎng)方式。曾長(cháng)期擔任黨和家領(lǐng)導職務(wù)，又是電力專(zhuān)家的李鵬同志在談到聯(lián)網(wǎng)時(shí)曾指出：“要實(shí)現全聯(lián)網(wǎng)，先先要形成大區電網(wǎng)，即區域性電網(wǎng)。區域性電網(wǎng)之間的聯(lián)結，較好用直流。直流聯(lián)網(wǎng)有比較好的穩定度，不會(huì )因為一個(gè)電網(wǎng)內部事故涉及到其他電網(wǎng)，是比較好的選擇方式?！爆F在人們是不是應當重溫他的這番真知灼見(jiàn)。#p#分頁(yè)標題#e#

要按溫家寶總理的批示要求，進(jìn)一步組織科學(xué)、民主論證。論證要公開(kāi)、透明、吸引眾多專(zhuān)家、學(xué)者參與。對于提出建設全一張網(wǎng)的主張尤其要慎重。在上述問(wèn)題沒(méi)有搞清楚以前，暫緩跨區域電網(wǎng)的交流百萬(wàn)伏特高壓聯(lián)網(wǎng)項目的核準。

2.按分層分區原則強化各大區500kV電網(wǎng)

根據這次事故經(jīng)驗，應強化各大區500kV電網(wǎng)，強化線(xiàn)路的輸電能力。河南鄭州以北500kV網(wǎng)如果緊密堅強，就不致於一直保持500kV和220kV電磁環(huán)網(wǎng)，也不致使這次事故擴大。同時(shí)，大電源送出要遵循直達負荷中心的原則，不宜搞大規模的接力送電，網(wǎng)對網(wǎng)不宜搞大功率負荷流動(dòng)，區域電網(wǎng)之間周邊弱聯(lián)系，便于解列。在電源建設上，堅持分散布局，負荷中心在技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的條件下優(yōu)先建設適當比例的電源等主張應得到貫徹。要繼續按分層、分區原則強化各大區域電網(wǎng)，提高輸送能力，有計劃、有措施地處理電磁環(huán)網(wǎng)。

3.建議上級領(lǐng)導部門(mén)開(kāi)展大電網(wǎng)和大機組協(xié)調工作1989年3月能源部曾主持全“大電網(wǎng)和大機組協(xié)調會(huì )議”，按既保大電網(wǎng)、又保大機組安全的協(xié)調原則下，研究了具體方針和措施。后來(lái)末繼續進(jìn)行，特別在廠(chǎng)網(wǎng)分家后，這項工作更難以落實(shí)。從這次事故，包括美加大停電事故，如果協(xié)調好、在保證發(fā)電機組安全原則下，大部份機組的跳閘是不必要的。但跳閘的結果，從電廠(chǎng)考慮不旦影響運行，帶來(lái)不安全因素；從電網(wǎng)考慮，這次事故擴大了負荷損失，并影響振蕩難以迅速平息；對美加大停電，成為電網(wǎng)四分五裂后的各弧立網(wǎng)區大多都大停電的關(guān)鍵原因。

4.整頓繼電保護和安全自動(dòng)控制

這次事故證明外保護并不可靠，如20年來(lái)另一次罕見(jiàn)的1994年5月25日南方電網(wǎng)瓦解事故，雖然起因是一臺核電機組跳閘，但造成電網(wǎng)瓦解是由於500kV線(xiàn)路同樣用了不可靠的美GE距離保護，在電網(wǎng)出現振蕩時(shí)不能可靠閉鎖，使主要線(xiàn)路跳閘造成全網(wǎng)瓦解。

根據近年500kV保護統計，誤動(dòng)比較突出的是進(jìn)口的美GE、瑞士ABB、德西門(mén)子和日本三菱。20年來(lái)證明我保護是較可靠的。為甚么還要用昂貴又不可靠的進(jìn)口保護呢？對現有進(jìn)口保護應按我保護可靠性標準檢查，難以改造的換用產(chǎn)保護。

這次事故證明為保證電網(wǎng)安全穩定的安全自動(dòng)裝置并不可靠實(shí)用，應深入研究原因。這些裝置必須從電網(wǎng)實(shí)際事故的需要，經(jīng)過(guò)實(shí)踐試驗證明其效果。

注：本文是由本網(wǎng)編輯李兆清根據中企業(yè)投資協(xié)會(huì )蒙定中老師的資料整理而成。

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