2004年3月 电边设n年e@ har.2004 第5卷第3期 Vol.5 No.3 美加“8.14大停电”过程中的电压崩溃 余贻鑫，董存 (天津大学电气与自动化工程学院，300072天津) 摘要：本文基于2003年美加大停电过程中电网事件的演变过程，着重阐述和分析了其中的电压期清场景，特别强 调了事故发生的各个阶段中无功功率的变化与作用，指出了系统中安装充足的无功补偻装置和制定航一的法规以 澈励被立发电商向系毓提供充足无功功率和无功储备的必要性。 关铺调：北美大停电：电力系统：电压拼渍：级联效应：无功储备 中图分类号：TM712 0引言 负荷的增长，在8月14日以前的几天以及8月14 日中4，俄该俄州北部许节点的电压呈下降趋势， 2003年8月14日下午，美国的中西部和东北部 如1所示。这表明8月14日的中午该地区已有 以及加章大的安大略省经历了-一次大停电事故，其 元功不足的迹象，而且在中午12时以前系统中已有 影响范围包括美国的伊哀俄州、西根州、宾夕法尼 不寻常的电压波动，尽管此时系统仍然处于正常的 亚州、纽约州、佛蒙特州、马萨诸塞州、康涅狄格州、 运行状态。 新泽西州和加拿大的安大略省，损失负荷达 30.00 61.8GW,影响了5千万人口的用电。停电在美国 355.00+ 东部时间下午4时06分开始，在美国的一些地区 3000 两天内未能恢复供电，加拿大的安大略省甚至一 34500 周未能完全恢复供电。这次停电事故引起了全世 335.00 界的关注。在8.14之后不久我国的一些学者也就 3J0.00 25.00 这次事故进行过介绍，并提出了各自的看法。 320.004 事故发生后，美国和加拿大联合成立了“美加8.14 大停电事故工作组”，对事故进行了系统的调查和 图18月14日与前几日FE的 初步的计算分析，并于2003年11月提出了一份报 Sar母线电压的比较 告1，对8.14大停电事故的起因做了系统、详实的 在发生大停电事故前，由于Cleveland有功及 报道，其中涉及到了电网方面的事件、计算机方面 无功的重要电源一机组Davis-Besse和机组 的事件以及人员方面的事件。参照该报道中电网 Eastlake4已经停运，致使在13：31机组Eastlake5 事件的演变过程，本文着重阐述和分析了其中电 的停运，进一步耗尽了Cleveland-Akron地区的临界 压崩遗的场景。 电压下的支撑。仿真表明，当Eastlake.5退出运行 1事故的起因、发展过程 后，Cleveland地区的FE无功功率的净输人达到了 132Mvar。 美加电力系统故障工作组对有关8.14大停电 在第一条线路开断以前的潮流数据表明，此 原因的报告以及有关方面的资料)清晰地给出了此 时FE的负荷接近12080MW,通过外部输入 次事故的起因和发展过程，现简述如下。 2575MW,占其总输人的21%。在这种外部输人 从2003年8月14日下午美国东部时间(EDT, 以及伊利湖南岸大都市空调负荷均维持在高水平 本文下述均为此时间)15时06分开始，美国俄亥俄 的情况下，E的无功需求进一步增加。同时通过 州的主要电力公司一一第一能源公司(First Energ 俄亥俄州北部到密歇根州及安大略的潮流很大， Cop.,以下简记为FE)的控制区内发生了一系列的 上述潮流与负荷的共同作用降低了俄亥俄州北部 突发事件。这些事件的累计效应最终导致了大面积 的电压。 停电。 (2)短路引起的线路开断阶段。俄亥俄州的一 事故演变过程可分为如下几个阶段： 条345kV(Harding-Chamberlin)输电线路在15：05触 (1)事故发生前的阶段。由于空调负荷及其他 树短路接地后跳闸（线路开断前潮流仅为正常裕量 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://ww.cnki.net© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net