北美大停电回顾 侯晟乾小组 5120309547 【摘要】 2003年8月14日，北美地区发生有史以来最严重的大面积断电事故，造成国内生产总 值每天损失达250亿美元至300亿美元。本次事故涉及了北美的纽约、底特律、克利夫兰、 渥太华、多伦多等重要城市及周边地区近5000万人口，损失负荷达61.8GW,部分经济活 动也出现停滞。 ·事故起因，发展过程 本次事故演变过程可分为四个阶段：事故前复合增长阶段：短路引发线路跳闸阶段：过 负荷引发的电压崩溃阶段：事故后的级联崩溃阶段。 在8月14日以前的几天以及8月14日中午，由于空调负荷及其他负荷的增长，该地区 已有无功不足的迹象。一条345kv(Harding-Chamberlin)输电线路在15：05触树短路接地后 跳闸，这条线路的开断增加了相关线路上的潮流，致使由南部向Cleveland送电的3条345kW 线路的负荷加重。15：32第二条345kV(Hanna-Juniper)线路触树短路接地后跳闸，有近 1000MVA的功率不得不寻找新的路径进入预定地区。连续的线路断开，致使更多的功率转 移到其他线路上，并触发阻抗保护的动作而被切除，并且随之引发了电压崩溃。最后一个阶 段，功率不足的电力系统频率急剧下降，甩负荷装置切掉负荷，导致崩溃：功率多余的电力 系统频率急剧上升，发电机保护自动切机，也导致系统崩溃。此时发生了大面积的停电。 ·事件启示 而由于停电波及美国1/4的地区，如果把这整个地区的损失加总的，据美林公司首席经 济学家戴维·罗森伯格当时的估计，整个经济损失大概在250亿-300亿美元之间。对于这此 事件有众多的分析与反思，我们组将对于技术发展和制度管理两个方面进行分析。 (1)电网技术滞后 由于美国电网使用了许多上个世纪五六十年代的技术和设备，大停电事故暴露出电网老 化的问题，也使抢修和恢复雪上加霜。过去二十年来，美国电力基础设施的投资严重不足且 屡被压缩，导致出现每年高达200亿美元的投资赤字，因此美国需对电网改造进行大规模投 资，以避免再次发生类似的大停电事故。而美国爱迪生电子研究院则表示，美国需要在未来 九年里斥资560亿美元对远程电力传输网进行改造，这还不包括地方的配套项目。 所以对于电网技术己经发展成熟的观点是有问题的，反观我国的电网发展，我们应该坚 定不断发展电网技术的决心。 (2)电网管理制度 北美大停电，配电网设计的不合理则是罪魁祸首一一一家发电厂突然出现了故障，电闸 自动掉了下来，其他电厂马上自动增加发电量进行支援，这些电厂本来就处于饱和状态，由 于一下子超负荷运转，电厂全部发生跳闸进行自我保护。结果在短短9秒钟之内，美国7 州和加拿大1省出现了灾难性的多米诺效应。 北美大停电还反映了现代科学文明脆弱的一面：网络化运营管理一方面使生活便捷，但 同时也容易带来大面积灾难。这也部分归因于美国无序的私有化电力投资，美国电力私有化 起步很早，3000多家发电、供电和电力零售业公司在用电市场上激烈地无序竞争，为降低 成本，这些公司很难进行大规模设备投资
北美大停电回顾 侯晟乾小组 5120309547 【摘要】 2003 年 8 月 14 日，北美地区发生有史以来最严重的大面积断电事故，造成国内生产总 值每天损失达 250 亿美元至 300 亿美元。本次事故涉及了北美的纽约、底特律、克利夫兰、 渥太华、多伦多等重要城市及周边地区近 5000 万人口，损失负荷达 61.8GW，部分经济活 动也出现停滞。 事故起因，发展过程 本次事故演变过程可分为四个阶段：事故前复合增长阶段；短路引发线路跳闸阶段；过 负荷引发的电压崩溃阶段；事故后的级联崩溃阶段。 在 8 月 14 日以前的几天以及 8 月 14 日中午，由于空调负荷及其他负荷的增长，该地区 已有无功不足的迹象。一条 345 kV(Harding-Chamberlin)输电线路在 15：05 触树短路接地后 跳闸，这条线路的开断增加了相关线路上的潮流，致使由南部向 Cleveland 送电的 3 条 345 kV 线路的负荷加重。15：32 第二条 345 kV(Hanna-Juniper)线路触树短路接地后跳闸，有近 1000 MVA 的功率不得不寻找新的路径进入预定地区。连续的线路断开，致使更多的功率转 移到其他线路上，并触发阻抗保护的动作而被切除，并且随之引发了电压崩溃。最后一个阶 段，功率不足的电力系统频率急剧下降，甩负荷装置切掉负荷，导致崩溃；功率多余的电力 系统频率急剧上升，发电机保护自动切机，也导致系统崩溃。此时发生了大面积的停电。 事件启示 而由于停电波及美国 1/4 的地区，如果把这整个地区的损失加总的，据美林公司首席经 济学家戴维·罗森伯格当时的估计，整个经济损失大概在 250 亿-300 亿美元之间。对于这此 事件有众多的分析与反思，我们组将对于技术发展和制度管理两个方面进行分析。 （1）电网技术滞后 由于美国电网使用了许多上个世纪五六十年代的技术和设备，大停电事故暴露出电网老 化的问题，也使抢修和恢复雪上加霜。过去二十年来，美国电力基础设施的投资严重不足且 屡被压缩，导致出现每年高达 200 亿美元的投资赤字，因此美国需对电网改造进行大规模投 资，以避免再次发生类似的大停电事故。而美国爱迪生电子研究院则表示，美国需要在未来 九年里斥资 560 亿美元对远程电力传输网进行改造，这还不包括地方的配套项目。 所以对于电网技术已经发展成熟的观点是有问题的，反观我国的电网发展，我们应该坚 定不断发展电网技术的决心。 （2）电网管理制度 北美大停电，配电网设计的不合理则是罪魁祸首——一家发电厂突然出现了故障，电闸 自动掉了下来，其他电厂马上自动增加发电量进行支援，这些电厂本来就处于饱和状态，由 于一下子超负荷运转，电厂全部发生跳闸进行自我保护。结果在短短 9 秒钟之内，美国 7 州和加拿大 1 省出现了灾难性的多米诺效应。 北美大停电还反映了现代科学文明脆弱的一面：网络化运营管理一方面使生活便捷，但 同时也容易带来大面积灾难。这也部分归因于美国无序的私有化电力投资，美国电力私有化 起步很早，3000 多家发电、供电和电力零售业公司在用电市场上激烈地无序竞争，为降低 成本，这些公司很难进行大规模设备投资
·结语 电网发展对于国家安全，国民生产，社会稳定都有重要意义。不断发展电网技术，完善 电网管理制度都是所有电力行业从业人员的努力的方向
结语 电网发展对于国家安全，国民生产，社会稳定都有重要意义。不断发展电网技术，完善 电网管理制度都是所有电力行业从业人员的努力的方向
