主题:【原创】电力系统漫谈(五)大停电(1)一棵树引发的事故 -- 乃力
虽然有人用波理论来研究电力系统稳定,但目前还没有什么特别好的结果。我觉得你说的有一定道理。
智利(不是秘鲁)那个问题,是用特征根进行可控性分析发现的,中间部位的发电机对应的右特征向量元素幅值比较大。那么问题就变成了这个系统可控性和系统电磁波的波长是个什么关系呢?似乎是很好的一个博士生课题。但很多时候,这个可控性并不一定是由发电机自己的状态量决定的,也可能是一些控制设备的状态变量。不知道是否还适用波理论。
第二个问题,直流负荷本身肯定是没有无功问题了,但交流系统的无功不会消失,那就全到整流器里去了。所以,我想大概整流器自身的性能是关键。
曾粗粗看过事故调查报告,里面没提GE,只是说监控系统没能正确显示系统状态,1条还是2条 345线路退出运行,但调度室里显示还是在运行状态,所以值班员认为输电系统过负荷问题不太严重,最后几十回345线路的多米诺跳闸真是壮观。
不知道现在他们还用不用load shedding.
后来的事故调查就有些互相推诿的味道了,哪里都是一样。
但这次停电对美国电力系统运行的影响是非常非常深远的。近几年来,逐渐看出来了。
负荷都接近装机容量了,都在满发。哪还顾得上旋转备用呢。或者说备用都已经投入了。
抽水蓄能站受地理因素限制也不是想建就能建的。
您说得没错,公开版的事故调查就是个狗咬狗后再平衡一下的版本。呵呵。可能业内人士还有个真实版的调查报告。
要在国内,不少人得下岗了。
或(110kv 以下的自投)
延时是必要的,至少要大于保护切除故障的时间。
好久没弄过配电,都不记得了。
配电侧就是H接线的自互投吧,没有同期的问题似乎可以快点哈。但印象中2,3秒不太离谱。
我也没怎么搞过110KV以下的,印象不深。具体多长延时看当地调度的自投规程了吧。
当年重合定值0.5s也算是快的了, 如果用后加速。
UPS就不行了,一个阴天,一场台风就会大动荡。
谈点自己的认识:
提高运行可靠性,减少甚至是避免停电事故的发生,是全世界电力工业者奋斗了几十年的目标。
那么都有什么方法可以使用呢?我来罗列一下大家可能想到的答案:
1)选用高质量设备,并且小心使用、勤于检查维护,从不过负荷、超能力运行。
2)提高人员素质,并配以缜密的操作规程和有效的管理措施。
但是上述两个途径对运行可靠性的提高是有限的。因为受各种因素影响,设备故障和人为事故总是不可避免的。
那么大电网是如何向它的用户可靠供电的呢?尤其是对那些不能承受停电事故影响的用户,比如开国大典时升国旗的遥控电动装置。
49年北京电力公司的解决办法,是派一忠实可靠的党员师傅受在旗杆下面,如果城楼上按下电钮而国旗却没有动,就有他来手动把国旗升上去。也许有人看到这里会笑,说tg真土如何如何,但其实这是系统工程最朴素的体现。工程师们很早就认识到提高电网供电可靠性最简单的办法就是增加备用(备份)供电能力,从备用的电源、备用的线路和变压器到备用的控制系统、保护装置、备用的运行人员,发挥系统优势,将供电能力提高到可以抵御想定事故冲击以上的水平,比如乃力提到的N-1。
以A-10攻击机为例:
A-10设计执行的任务是密集防空火力的高度威胁下对装甲集群进行低空掠飞式攻击,对A-10来说挨打几乎是必然的,所以它的发动机、垂直尾翼、控制系统都是双份的,一个被打坏了或者故障了,靠另外一个仍然能保持一定的飞行能力,总之对A-10这个系统的运行可靠性有关键性影响的,能备份的都给备份上了(飞行员备份的话代价太大,所以没有搞两个)。后来军用飞机的发展,能双发的尽量双发,备份能力好增加的飞控系统干脆余度提高到三甚至四,飞行员备份的问题,在UAV上两到三个则是肯定的。
这种思想反映到电力系统上,就是多个电厂、网状的输电线路、双套的控制、保护、通信设备、双路甚至多路电源供电、双座的“飞行员”(CAISO的两个“飞行员”还岔开了不在同一地震带上,911以后这种事情更加得到重视)。但是对电网而言真正能大幅度提高运行可靠性的,还是增加输变电设备的布设,关键位置上N-3都有嫌不够的。而美国几次大停电都有关键断面电网薄弱、线路设备重载运行的问题,究其原因,还是和美国电力公司供区小而家数多的特点有直接关系。供区小,电网建设上条块分割缺乏通盘考虑,而且供区小意味着公司实力不强,建设线路、变电站的能力有限(想想消息传开那一大堆shareholder就让人头疼)。反倒是中国这样的大电力公司,一方面供区大、必需通盘考虑,一方面实力强、能用的社会资源多、比如支持搞工业化的政府,电网建设能够上层次、上水平。坚强的电网是保障可靠供电的物质基础,绝非虚言。
关键位置上N-3都有嫌不够的
我父亲讲的他自己的事。
我父亲是学石油化工的。若干年前,还是文革时期,他在一个为电影胶片提供原料的小化工厂工作。因为扩大生产,厂里要新建一个厂房。不巧,厂里没有搞土木工程的。怎么办?我父亲作为当时厂里的最高学历拥有者,硬着头皮接了这个政治任务。一帮外行,看着以前厂房的图纸,心里没底呀。为了避免出现工程问题,他们决定把所有的承重部分都加倍用料。具体怎么做的,因为年代久远,我记不清了。反正用我父亲的话说,在上面开坦克都没问题。文革结束几年以后,那个工厂在这个本来是一层的厂房上又加了三层,当办公楼了。
又过了没几年,工厂倒闭了,厂区全拆了。
联想到现在电网建设,很多新线路的经济使用年限能达到60年,甚至80年以上。但是,不知道那时我们还需不需要这些线路。
当然,作为一个电力工程师,这么想是不对地。。我们还是要立足眼前,努力加强电网建设,保证供电可靠性。胡思乱想的事情交给科学家去做吧。
长街看海最后这几张图,很有气势,把电老虎比下去了。
到巴黎玩时,看到他们老城的路灯、栏杆等市政设施,都是很粗大的铸铁件,绝对超过了结构强度的需求。后来问人得知是因为普法战争战败丢了阿尔萨斯和洛林,法国人没了铁矿,为了继续力量再战所以搞了这些东西,果真一战中就用掉了一部分。
几十年后的事情是后人的事情,我要保的是我这二三十年的事情。
ps:贴图是为了说明国家电力工业的发展,不是看气势的。最后一张除外,那是为了说明备用的原理。
再说了,气势不气势的,没什么意思,可靠就行。