巴西2018.3.21大停电事故快报

巴西巴西 3 21 大停电事故快报大停电事故快报 南方电网科学研究院 技术情报所 2018 年年 3 月月 1 巴西巴西 3 21 大停电事故快报大停电事故快报 一 事故概况 3 月 22 日 据巴西国家电网运营商消息 当地时间 3 月 21 日 15 时 48 分出现停电事故 导致巴西北部和东北部电力系统与主网解列 北部和东北部至少 14 州发生大停电 导致 18000MW 负荷损失 占巴 西全国联网系统 SIN 的 22 5 造成全国约四分之一的用户断电 受影响最大的是北里奥格兰德州 帕拉伊巴州和马拉尼昂州 大多 数城市停电数小时 此外 巴西南部和东南部也发生断电 包括地铁和 有轨电车在内的公共交通停运 造成混乱 截至目前 官方层面尚在调查事故原因 巴西矿产与能源部部长 Fernando Coelho Filho 表示 初步分析断电原因与帕拉州贝罗蒙特 Belo Monte 水电站送出线路发生故障有关 国家电力调度中心 ONS 主任 Luiz Eduardo Barata Ferreira 稍后指出 故障发生在与水电站联络的换 流站内断路器上 2 图 1 1 巴西停电造成的影响 二 事故经过 一 大停电事故经过 一 大停电事故经过 巴西国家电力系统管理局当地时间 21 日晚发表声明称 正在调查 断电原因 初步怀疑是用电超负荷 引发连锁反应导致停电 巴西北部 东北地区电网网架结构如图 2 1 所示 红色线路为 500kV 主网架 据相关政府主管部门透露 尚未官方式公布 初步查 3 明由于欣古 xingu 换流站中的断路器校准出现误差 该设备热稳控 制定值被设置为 3700MW 而不是额定的 4000MW 21 日下午 当线 路负荷增加到 4000MW 时 该断路器跳脱引发系统连锁反应 图 2 1 巴西北部区域主网网架结构 4 具体事故经过如下 15 时 48 分 因巴西欣古 xingu 换流站交流侧 500kV 断路器故 障 使得帕拉州贝罗蒙特 Belo Monte 水电站送出线路失压 导致贝罗 蒙特 Belo Monte 水电站脱网 15 时 50 分 国家电力调度中心 ONS 发出紧急通报 全国十四 个州失电 受巴西东北部电网主力电源脱网影响 引发系统崩溃 造成 巴西全国联网系统 SIN 18000MW 负荷损失 并且导致与巴西南部 负荷中心 电网联络的 800kV 巴西美丽山直流输电系统闭锁 南部 区域损失负荷达到 4200MW 事故造成中西部 南部以及东南部地区与东北部地区的联络断开 北部和东北部地区的电力系统崩溃 南部 东南部和中西部地区受到轻 微干扰 此次事故受影响较大的州有 阿拉戈斯 阿马帕 亚马孙 巴 伊亚 塞阿拉 马拉尼 帕拉 帕拉伊巴 皮奥伊 伯南布哥 北里奥 格兰德 隆多尼亚 塞尔希培和托坎廷斯等 具体如下图所示 5 图 2 2 巴西停电影响的区域 二 大停电复电过程 二 大停电复电过程 在巴西北部和东北部 大部分电力在大约三个小时后重新接通 全 国其他地区的停电时间不超过半小时 16 15 左右 南部 东南部和中西部已基本恢复供电 17 00 左右 圣路易斯部分地区恢复供电 17 30 左右 帕拉伊巴开始恢复供电 18 30 左右 塞阿拉州开始恢复供电 19 00 左右 东北地区的能源恢复已达到约 50 北部地区几乎达 6 到 100 部分地区恢复供电较慢 如马塞约的部分城市 晚上 10 点 30 分 电力仍然没有全部恢复供应 三 事故相关问题初步分析 一 事故区域电网现状 一 事故区域电网现状 本次事故发生在巴西东北部地区贝罗蒙特 Belo Monte 水电站区域 事故导致特大型水电站脱网 该水电站设计装机容量为 11230MW 预 计 2020 年全部建成 是继三峡水电站和伊泰普水电站之后的世界第三 大水电站 一期 400 万千瓦通过 800kV 美丽山直流送出至巴西南部 已于 2017 年年底正式投产 巴西北部 东北地区电网主网架较为薄弱 尤其是北部区域仅通过 链式结构将区域水电站串联组成 而本次发生故障的欣古 xingu 换 流站接入系统位置正处于北部网架中间区域 因而该站发生故障对北 部区域电网安全稳定性影响较大 二 事故引发全国性大停电的思考 二 事故引发全国性大停电的思考 截至 2015 年底 巴西全年总发电量达到 5414 亿千瓦时 其中水 力发电占到总发电量的 71 1 占电源结构绝大部分 然而 受自然资 源禀赋条件限制 巴西可供开发的水电资源多集中在北部与西部区域 而整个国家的负荷中心多集中在东南沿海区域 促使整个国家的输电 格局呈现 北电南送 西电东送 的局面 巴西全国范围内几条直流输 7 电线路主要连接送端的伊泰普水电站 美丽山水电站以及马代拉河上 游大型水电站与受端巴西东南部地区 如图 3 2 所示 此次受到影响的 正是由北向南的交直流通道 图 3 2 巴西电网主网架结构 受到送端贝罗蒙特 Belo Monte 水电站脱网影响 800kV 美丽山 直流停运导致巴西东南部区域 负荷中心 切除负荷达到 4200MW 约 等于 800kV 美丽山直流一期输送规模 这在侧面暴露出巴西东南部 区域电网应对跨区送电安全稳定事故的准备不足 也是此次事故波及 全国的重要原因 由此 考虑到巴西资源禀赋条件与我国情况类似 均呈现跨区域送 8 电情况 此次巴西 3 21 大停电事故对我国保障电网安全稳定运行具 有一定的借鉴意义 一是应重视保护装置的整定与运行维护 避免出一是应重视保护装置的整定与运行维护 避免出 现因保护装置误动造成的系统损失 现因保护装置误动造成的系统损失 二是是有必要加强送端系统机网协有必要加强送端系统机网协 调能力的相关研究 避免出现单一电源脱网造成系统振荡解列 调能力的相关研究 避免出现单一电源脱网造成系统振荡解列 三三是是 有必要加强受端电网应对直流闭锁措施的相关研究 避免出现因送端有必要加强受端电网应对直流闭锁措施的相关研究 避免出现因送端 电网事故波及全国性停电 电网事故波及全国性停电 由于官方详细的事故报告尚未发布 后续我们将进一步跟进巴西 3 21 大停电事故情况