巴西2018.3.21大停电事故快报.pdf

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1、 巴西巴西 321 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 321 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

2、 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

3、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

4、。 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

5、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

6、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

7、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

8、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 321 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 321 大停电事故情况。