2018年3月21日15时48分 (巴西当地时间)发生停电事故,导致巴西北部、东北部电网与主网解列,北部和东北部14州发生大面积停电,损失负荷21 735 MW,占巴西全国骨干电网 (SIN)的27%。其中,北部和东北部14个州2 049个城市受到严重影响,占比达到93%(共2 204个城市)。巴西南部、东南部和中西部受到一定影响,包括圣保罗、里约、米纳斯、巴拉纳、圣塔卡塔琳娜、戈亚斯、马托格罗索、南马托格罗索和联邦自治区,共计9个州。
此次停电事故造成了巨大的经济损失和严重的社会影响,同时也暴露出了巴西电网的一些问题。本文简要介绍了巴西电网概况,分析了此次大停电事故的发展过程及主要原因,分析总结其经验教训对于湖南电网运行发展具有借鉴意义。
巴西电网分为西北部电网、北部电网、中西部电网和东南部电网,巴西东南部电网包括里约热内卢和圣保罗等经济中心,是巴西电网的负荷中心,其负荷占全网比例的50%以上。
巴西的骨干网架 (SIN)包括：由伊泰普(Itaipu)水电站-圣保罗的送出工程;连接北部和东北部电网的Tucurui电厂送出工程;南北电网互联系统。
最近十年巴西发生了几起具有大规模影响的停电事故。2009年 11月 10日 22时 13分,巴西Itaipu水电厂电力外送输电线路故障跳闸,导致东南部负荷中心包括Sao Paulo和Rio de Janeiro等四大洲主要城市全部停电〔1〕。2011年2月4日0时8分,以故障变电站LuizGonzaga-Sobradinho的一回线路与母线之间的开关失灵保护装置误动为起因,导致东北部电网与北部,东北部电网与巴西国家电网解列,东北电网孤岛运行〔2〕。2016年9月13日15时50分,由于±600 kV Madeira I直流工程两条极线先后故障跳闸,导致全国互联网(SIN)小范围停电,当日18时31分电网基本恢复正常〔3〕。
巴西美丽山水电站 (位于巴西北部,装机容量11 000 MW)通过Xingu(欣古)换流站和美丽山一期±800 kV直流线路向位于巴西南部的Estreito(伊斯特雷托)换流站输送功率,额定功率为4 000 MW。同时巴西北部与东北部、北部与南部、东北部与东南部通过500 kV交流联络线相连,形成交直流混合联网电网。
巴西电监会 (ANEEL)为满足美丽山水电站电力送出,希望美丽山一期直流 (±800 kV)工程提早投运,与项目公司协商提出了欣古换流站母线分阶段投运的方案,欣古 (Xingu)换流站主接线如图1所示。
第1阶段500 kV B母线不带断路器投运以保证双极的调试和投运;第2阶段500 kV A母线带断路器投运,停运500 kV B母线并安装相关设备;第3阶段500 kV B母线带断路器投运。目前欣古换流站交流母线工程正处于建设过程的第2阶段。
发展以热带农业为重点的国际合作是中国不可多得的外交资源。在农业技术交流与合作体制上，美国做的尤为突出并且由来已久，1862年，美国农业部就开始了国际农工业技术合作，并且专门设立了国际合作与发展项目；另外，亚非拉及南太平洋岛国主要是农业国，多属热带地区，中国是国际上为数不多的具有热带作物研究优势以及亚非拉农业生产条件相适应的农业生产技术援助能力的国家，通过联合国推动以支持亚非拉热带农作物发展为重点的合作具有战略意义[18]。在现代化技术的应用方面，我国正处在由传统农业向现代化农业转型阶段，我国可以向英国、丹麦等国家借鉴、学习，因为它们是现代农业的代表，更重要的是要学习它们的核心技术和创新思路。
事故发生时欣古换流站采用500 kV A母线带断路器投运模式,分段断路器9522(DISJUNTOR)过流保护整定值设置为4 000 A。
图1 欣古 (Xingu)换流站主接线
根据巴西电网调度中心 (ONS)于2018年6月4日发布的事故调查报告,此次事故的发展过程如下。
盖尔达耶的建造史延绵已有千年，在这过程中进行着不断的演变和改进，为适应地形和城市环境等因素，建筑在设计和建造的过程中产生了多样性的变化。外表各不相同的民居却有着相同或相似的形制，在很多方面都是按照同样的建造原则适应沙漠中光和热的变化，尤其是在民居空间的布局特点和建造方式上。盖尔达耶的民居具有显著的相似格局，本文将通过一个典型的盖尔达耶民居布局进行解析。
1)欣古换流站分段断路器过流保护动作,美丽山一直流双极闭锁。
第三，网络威胁的防范能力不足。虽然各国适当加强了网络威胁防范措施，但许多国家仍未做好应对网络攻击的准备。在拥有核材料或核设施的国家和地区中，1/3缺乏基本的网络安全法规，2/3没有制订网络事件响应计划。自2016年以来，仅有12个国家加强了网络安全法规建设。仅有12个国家和地区在网络安全方面的得分是满分，确认这些这些国家和地区已经制定基础的网络安全法规。
15时48分前美丽山一直流线路输送功率增至4 000 MW,此时电流为4 400 A,A母线分段断路器过负荷正常动作跳开,导致换流站交流侧500 kV母线失压,美一直流线路双极闭锁。
在某种程度上，人是决定工程能否取得成功的关键因素。这是因为几乎所有项目都是需要通过人来进行组织与管理的。拥有一支高素质、高水平的队伍，是打造高品质项目的前提。因此，在现场管理中必须做好人员管理，具体措施包括。
2)安稳装置未及时动作,电网解列形成孤网。
直流线路双极闭锁后,由于安稳装置 (SEP)未及时切除美丽山水电机组,潮流向交流线路转移,导致连接北部、东北部以及南部的重要联络线路在事故后3 s左右的时间内相继跳开,北部电网、东北部电网与南部主网解列。巴西电网15时48分06秒左右形成北部电网、东北部电网以及南部 (包括东南部和中部)三个主要的孤网,解列顺序如图2所示。
3)各孤网独立运行,东部以及东北部孤网瓦解。
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图2 巴西电网解列过程中主要联络线跳闸次序
1)欣古换流站分段断路器过流保护动作,美一直流双级闭锁是由于分段断路器9522过流保护整定值设置错误。
巴西国调 (ONS)在事后的申明中表明他们不清楚分段断路器9522过流保护定值为4 000 A。因此,事故前下达了美丽山一直流按照额定功率4 000 MW运行的指令,导致交流电流达到4 400 A,越过9522的过流保护整定值。
2)安稳装置 (SEP)未考虑500 kV两条交流母线同时失压和过渡期单母线运行时失压的极端情况。
安稳装置 (SEP)在美丽山一直流双极闭锁后虽接收到西门子直流控保系统发出的切机信号(切6台机组),但依旧判定为无效,因此未将切机信号发送至美丽山水电机组,导致美丽山水电机组未能及时切除而引发事故进一步扩大。
3)孤网运行过程中,北部电网、东北部电网损失负荷严重,南部电网通过低频减载动作,系统恢复稳定运行。
北部电网在发生直流功率从交流通道大范围转移后,内部多条线路跳闸。北部电网形成孤网后,由于发电与负荷不平衡,系统频率最高上升至71.69 Hz(工频60 Hz),发电机组保护切机,15时49分21秒左右,北部孤网系统崩溃,北部地区系统频率波动如图3所示。北部电网共切负荷5 750 MW,占故障前负荷的93%。
图3 北部地区系统频率波动
事故后潮流转移导致东北部电网从Pres.Dutra变电站、RibeiroGonçalves变电站以及Bom Jesus da Lapa变电站与北部和南部电网解列,孤网频率下跌至57.3 Hz(工频60 Hz),东北地区频率波动如图4所示。在东北部电网完全形成孤网前低频减载动作了5轮,共切负荷1 000 MW。低频减载动作后,东北孤网频率恢复至60 Hz,系统维持短时的稳定,15时48分20秒以及15时48分25秒左右Paulo Afonso水电厂两台机组相继保护切机,孤网频率由60 Hz左右再次跌落至58.5 Hz以下。由于东北孤网低频减载未再动作导致频率低于58.5 Hz维持超过10 s,导致火电厂保护动作从电网切除,系统频率大幅跌落,东北孤网系统崩溃。
故障发生后,15时48分06秒左右南部系统形成孤网,15时48分08秒左右孤网系统频率跌落至58.44 Hz(工频60 Hz),系统低频减载切除3 665 MW负荷后,系统逐步恢复稳定,南部地区系统频率波动如图5所示。
图4 东北地区频率波动
图5 南部、东南部及中西部地区频率波动
巴西3.21大停电事故是由分段断路器保护整定错误引发,直流系统闭锁后安稳装置未正确动作导致事故进一步扩大,进而区域电网联络线跳开,最终电网解列。
根据3.21巴西大停电事故简报,分段断路器跳闸并不是因为其定值设置有误,而是巴西国调(ONS)不清楚分段断路器的整定值以及现场的实际接线情况而下达按4 000 MW额定功率输送的命令,从而导致分段断路器跳闸。
继电保护装置作为第1道防线,配合运行方式正确动作是保障电网安全稳定运行的关键。按国内行业习惯,定值整定会充分考虑线路的负荷水平,保证正常运行时保护可靠不动作;且定值由调度部门下达或备案,不存在调度不清楚实际整定值的情况。因此,此次巴西大停电事故暴露了巴西国调与换流站信息交流共享问题。
另外,巴西电网交直流通道输送功率较大,其运行方式未考虑直流闭锁且站内稳控未切机时交流通道的承载能力,致使此次美丽山一期±800 kV直流输电工程发生双极闭锁时,交流线路连锁跳闸。
表2为3种温度下甲烷水合反应过程的实验结果。由表2可知，在反应温度为273.75 K的体系下，反应进行到19.67 min时，体系进入相平衡点。甲烷水合反应在55 min达到诱导期，在173 min时，反应体系内水合物的生成量已占据总反应生成量的90%。当反应持续到231.67 min时，甲烷气体消耗量基本不再变化，认为此时水合反应已经完成。
对于湖南电网而言,祁韶直流输送电力最高已达4 500 MW,运行时需要重点关注交直流耦合的输送通道发生直流线路闭锁故障后,直流功率转移至交流通道的安全性。
从停电事故发展的过程来看,Xingu换流站安全稳定装置未能正确动作切除美丽山水电厂机组是导致事故扩大的导火索。实际故障中,直流控保系统发出了切机指令,但安稳装置因未配置500 kV两条交流母线同时失压和过渡期单母线运行时失压极端情况的动作策略,将切机指令判定为无效,造成事故进一步扩大。
湖南电网韶山换流站作为祁韶直流的受端站,建议进一步完善韶山换安全稳定装置配置及策略梳理,特别是工程建设过渡期间可能出现的特殊工况,并且稳控装置入网前要进行联调试验。确保在正常运行、检修运行及过渡期等方式下安全稳定装置能正确切负荷。
此次巴西大停电事故中,南部电网作为美丽山一期±800 kV直流工程的受端电网,在故障后频率跌落至54.88 Hz,大约经过17 s系统频率恢复。受端负荷中心频率恢复时间与机组的一次调频特性动作速度密切相关。
同样,湖南电网作为祁韶直流的受端电网,建议加强湖南电网网源协调一次调频参数技术监督工作,确保祁韶直流在各类闭锁事故时湖南省内机组一次调频能够及时正确动作,从而保证频率稳定性。
护理3个月后，由医院自行设计问卷调查表，对患者饮食控制、运动锻炼、规律用药、定时血糖检测、足部护理、定期复诊等依从性进行调查；采取EQ-5D生活质量量表对患者护理前后行动能力、自理能力、日常生活能力、疼痛或不适、焦虑或抑郁等生活质量进行评分，该评分量表每项为100分，分数越高则患者生活质量越好。
黍子黑穗病又称黍子丝黑穗病。种子带病，黑粉附在种子上越冬，第二年在种子发芽后浸入植株，随着植株生长危害黍子，花序抽穗前很难识别，抽穗后病症才表现出来。病株上部叶片直立短小、分支增多，一直保持绿色，整个穗子变成黑粉，穗部呈细长苞，由白色膜包住，膨大成瘤状物，然后伸出叶鞘，起初白色或捎带红色的病瘤外膜破裂后黑色孢子散出，剩余部分成丝状。
巴西大停电事故影响范围扩大后,其东北部电网孤网运行后低频减载策略配置不充足,导致Paulo Afonso水电厂两台机组过载跳机,系统频率无法恢复,最终导致系统崩溃。由此看出,电网应配置充足的低频减载裕度,且其配置应与系统解列方案配合适宜确保系统或孤网安全。
湖南电网14个地区电网均配置有基本轮I-V轮次减负荷,按等分容量划分,总计切负荷量727万kW。除开湘西、怀化、张家界电网未配置特殊轮,其他地区电网均配置特殊3轮次低频减负荷,按等分容量划分,切负荷量约162万kW。湖南电网低频减载配置,采用各地区平均最大负荷为基数,配置约40%的低频减载负荷量。
随着社会经济的不断发展,用电负荷屡创新高,湖南电网的低频减负荷配置应与电网用电量相匹配,确保在低频的极端运行状态下能有效减负荷,保障电网的安全,避免大规模停电事故发生。
高中化学与高中中的语文数学等学科有着极大的区别，其更注重的是学生的实践和应用，因此在进行高中化学教学时教师采用小组合作的形式带动每个学生的自主探究意识，培养他们的探究能力.但是有些学生的参与度比较弱，教师在进行教学时，应该将积极鼓励学生的参与度，找到化学的乐趣，并且能够通过思考从中提出自己的质疑.
对巴西3.21大停电事故的背景、起因和事故发展过程进行了详细介绍,并基于此分析了事故发生和扩大的原因。根据事故发展各个环节中存在的问题,针对性地分析了湖南电网可能存在的运行风险。湖南电网应重视保护定值管理;开展安全稳定装置配置及策略梳理,制定有效的故障应对措施;积极开展重要机组一次调频参数的技术监督工作;完善湖南电网低频减载配置。
参考文献
〔1〕陈亦平,洪军.巴西 “11.10”大停电原因分析及对我国南方电网的启示 〔J〕.电网技术,2010,34(5)：77-82.
〔2〕邹江峰,章显亮.巴西 “2009.11.10”和 “2011.2.4”大停电事故及启示 〔J〕.中国电力,2011,44(11)：19-22.
〔3〕刘云.巴西 “9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示〔J〕.中国电机工程学报,2018,38(11)：3204-3213.
〔4〕向萌,左剑,谢晓骞,等.荷兰2015年3月27日停电事故分析及对湖南电网的启示 〔J〕.湖南电力,2016,36(1)：31-35.
〔5〕汤涌,卜逛全,易俊.印度 “7.30”、 “7.31”大停电事故分析及启示 〔J〕.中国电机工程学报,2012,32(25)：167-174.
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