2018年3月21日15時48分 (巴西當(dāng)?shù)貢r間)發(fā)生停電事故,導(dǎo)致巴西北部,、東北部電網(wǎng)與主網(wǎng)解列,北部和東北部14州發(fā)生大面積停電,損失負(fù)荷21 735 MW,占巴西全國骨干電網(wǎng) (SIN)的27%,。其中,北部和東北部14個州2 049個城市受到嚴(yán)重影響,占比達(dá)到93%(共2 204個城市),。巴西南部,、東南部和中西部受到一定影響,包括圣保羅、里約,、米納斯,、巴拉納、圣塔卡塔琳娜,、戈亞斯,、馬托格羅索、南馬托格羅索和聯(lián)邦自治區(qū),共計9個州,。

此次停電事故造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會影響,同時也暴露出了巴西電網(wǎng)的一些問題,。本文簡要介紹了巴西電網(wǎng)概況,分析了此次大停電事故的發(fā)展過程及主要原因,分析總結(jié)其經(jīng)驗教訓(xùn)對于湖南電網(wǎng)運行發(fā)展具有借鑒意義,。

1 電網(wǎng)概況

1.1 巴西電網(wǎng)概況及歷史停電事故回顧

巴西電網(wǎng)分為西北部電網(wǎng)、北部電網(wǎng),、中西部電網(wǎng)和東南部電網(wǎng),巴西東南部電網(wǎng)包括里約熱內(nèi)盧和圣保羅等經(jīng)濟(jì)中心,是巴西電網(wǎng)的負(fù)荷中心,其負(fù)荷占全網(wǎng)比例的50%以上,。

巴西的骨干網(wǎng)架 (SIN)包括：由伊泰普(Itaipu)水電站-圣保羅的送出工程;連接北部和東北部電網(wǎng)的Tucurui電廠送出工程;南北電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)。

最近十年巴西發(fā)生了幾起具有大規(guī)模影響的停電事故,。2009年 11月 10日 22時 13分,巴西Itaipu水電廠電力外送輸電線路故障跳閘,導(dǎo)致東南部負(fù)荷中心包括Sao Paulo和Rio de Janeiro等四大洲主要城市全部停電〔1〕,。2011年2月4日0時8分,以故障變電站LuizGonzaga-Sobradinho的一回線路與母線之間的開關(guān)失靈保護(hù)裝置誤動為起因,導(dǎo)致東北部電網(wǎng)與北部,東北部電網(wǎng)與巴西國家電網(wǎng)解列,東北電網(wǎng)孤島運行〔2〕。2016年9月13日15時50分,由于±600 kV Madeira I直流工程兩條極線先后故障跳閘,導(dǎo)致全國互聯(lián)網(wǎng)(SIN)小范圍停電,當(dāng)日18時31分電網(wǎng)基本恢復(fù)正常〔3〕,。

1.2 美麗山一期±800 k V直流工程

巴西美麗山水電站 (位于巴西北部,裝機(jī)容量11 000 MW)通過Xingu(欣古)換流站和美麗山一期±800 kV直流線路向位于巴西南部的Estreito(伊斯特雷托)換流站輸送功率,額定功率為4 000 MW,。同時巴西北部與東北部、北部與南部,、東北部與東南部通過500 kV交流聯(lián)絡(luò)線相連,形成交直流混合聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng),。

巴西電監(jiān)會 (ANEEL)為滿足美麗山水電站電力送出,希望美麗山一期直流 (±800 kV)工程提早投運,與項目公司協(xié)商提出了欣古換流站母線分階段投運的方案,欣古 (Xingu)換流站主接線如圖1所示。

第1階段500 kV B母線不帶斷路器投運以保證雙極的調(diào)試和投運;第2階段500 kV A母線帶斷路器投運,停運500 kV B母線并安裝相關(guān)設(shè)備;第3階段500 kV B母線帶斷路器投運,。目前欣古換流站交流母線工程正處于建設(shè)過程的第2階段,。

發(fā)展以熱帶農(nóng)業(yè)為重點的國際合作是中國不可多得的外交資源。在農(nóng)業(yè)技術(shù)交流與合作體制上,，美國做的尤為突出并且由來已久,，1862年，美國農(nóng)業(yè)部就開始了國際農(nóng)工業(yè)技術(shù)合作,，并且專門設(shè)立了國際合作與發(fā)展項目,；另外，亞非拉及南太平洋島國主要是農(nóng)業(yè)國,，多屬熱帶地區(qū),，中國是國際上為數(shù)不多的具有熱帶作物研究優(yōu)勢以及亞非拉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)援助能力的國家，通過聯(lián)合國推動以支持亞非拉熱帶農(nóng)作物發(fā)展為重點的合作具有戰(zhàn)略意義[18],。在現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用方面,，我國正處在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型階段，我國可以向英國,、丹麥等國家借鑒,、學(xué)習(xí)，因為它們是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的代表,，更重要的是要學(xué)習(xí)它們的核心技術(shù)和創(chuàng)新思路,。

事故發(fā)生時欣古換流站采用500 kV A母線帶斷路器投運模式,分段斷路器9522(DISJUNTOR)過流保護(hù)整定值設(shè)置為4 000 A。

圖1 欣古 (Xingu)換流站主接線

2 事故概述及原因分析

2.1 事故發(fā)生過程

根據(jù)巴西電網(wǎng)調(diào)度中心 (ONS)于2018年6月4日發(fā)布的事故調(diào)查報告,此次事故的發(fā)展過程如下,。

蓋爾達(dá)耶的建造史延綿已有千年,，在這過程中進(jìn)行著不斷的演變和改進(jìn)，為適應(yīng)地形和城市環(huán)境等因素,，建筑在設(shè)計和建造的過程中產(chǎn)生了多樣性的變化,。外表各不相同的民居卻有著相同或相似的形制,，在很多方面都是按照同樣的建造原則適應(yīng)沙漠中光和熱的變化，尤其是在民居空間的布局特點和建造方式上,。蓋爾達(dá)耶的民居具有顯著的相似格局，本文將通過一個典型的蓋爾達(dá)耶民居布局進(jìn)行解析,。

1)欣古換流站分段斷路器過流保護(hù)動作,美麗山一直流雙極閉鎖,。

第三，網(wǎng)絡(luò)威脅的防范能力不足,。雖然各國適當(dāng)加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)威脅防范措施,，但許多國家仍未做好應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的準(zhǔn)備。在擁有核材料或核設(shè)施的國家和地區(qū)中,，1/3缺乏基本的網(wǎng)絡(luò)安全法規(guī),，2/3沒有制訂網(wǎng)絡(luò)事件響應(yīng)計劃。自2016年以來,，僅有12個國家加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全法規(guī)建設(shè),。僅有12個國家和地區(qū)在網(wǎng)絡(luò)安全方面的得分是滿分，確認(rèn)這些這些國家和地區(qū)已經(jīng)制定基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)安全法規(guī),。

15時48分前美麗山一直流線路輸送功率增至4 000 MW,此時電流為4 400 A,A母線分段斷路器過負(fù)荷正常動作跳開,導(dǎo)致?lián)Q流站交流側(cè)500 kV母線失壓,美一直流線路雙極閉鎖,。

在某種程度上，人是決定工程能否取得成功的關(guān)鍵因素,。這是因為幾乎所有項目都是需要通過人來進(jìn)行組織與管理的,。擁有一支高素質(zhì)、高水平的隊伍,，是打造高品質(zhì)項目的前提,。因此，在現(xiàn)場管理中必須做好人員管理,，具體措施包括,。

2)安穩(wěn)裝置未及時動作,電網(wǎng)解列形成孤網(wǎng)。

直流線路雙極閉鎖后,由于安穩(wěn)裝置 (SEP)未及時切除美麗山水電機(jī)組,潮流向交流線路轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致連接北部,、東北部以及南部的重要聯(lián)絡(luò)線路在事故后3 s左右的時間內(nèi)相繼跳開,北部電網(wǎng),、東北部電網(wǎng)與南部主網(wǎng)解列。巴西電網(wǎng)15時48分06秒左右形成北部電網(wǎng),、東北部電網(wǎng)以及南部 (包括東南部和中部)三個主要的孤網(wǎng),解列順序如圖2所示,。

3)各孤網(wǎng)獨立運行,東部以及東北部孤網(wǎng)瓦解。

隨著新技術(shù)的發(fā)展和眾多數(shù)字資源平臺的建立,，微軟公司預(yù)測,，2020年90%的圖書將同時采用數(shù)字和紙質(zhì)方式發(fā)行，2030年90%的圖書是網(wǎng)絡(luò)版本,，傳統(tǒng)的紙質(zhì)讀物只占10%［3］,。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,，網(wǎng)上電子資源日漸豐富，他們有著紙質(zhì)期刊所沒有的便捷度,，因此也是未來圖書館增加館藏文獻(xiàn)資源的發(fā)展方向,。電子資源可以分為免費和付費兩種，我們可以通過以下幾種方式來獲取外文電子資源,。

同是“80后”“90后”,，同在象牙塔里工作生活,，像甘相偉這樣的年輕人卻比同齡的大學(xué)生背負(fù)了更多東西,，更早品嘗了生活的艱辛,。然而，他們卻用自己的實際行動踐行著自己的青春夢想,。

圖2 巴西電網(wǎng)解列過程中主要聯(lián)絡(luò)線跳閘次序

2.2 事故原因分析

1)欣古換流站分段斷路器過流保護(hù)動作,美一直流雙級閉鎖是由于分段斷路器9522過流保護(hù)整定值設(shè)置錯誤,。

巴西國調(diào) (ONS)在事后的申明中表明他們不清楚分段斷路器9522過流保護(hù)定值為4 000 A。因此,事故前下達(dá)了美麗山一直流按照額定功率4 000 MW運行的指令,導(dǎo)致交流電流達(dá)到4 400 A,越過9522的過流保護(hù)整定值,。

2)安穩(wěn)裝置 (SEP)未考慮500 kV兩條交流母線同時失壓和過渡期單母線運行時失壓的極端情況,。

安穩(wěn)裝置 (SEP)在美麗山一直流雙極閉鎖后雖接收到西門子直流控保系統(tǒng)發(fā)出的切機(jī)信號(切6臺機(jī)組),但依舊判定為無效,因此未將切機(jī)信號發(fā)送至美麗山水電機(jī)組,導(dǎo)致美麗山水電機(jī)組未能及時切除而引發(fā)事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

3)孤網(wǎng)運行過程中,北部電網(wǎng),、東北部電網(wǎng)損失負(fù)荷嚴(yán)重,南部電網(wǎng)通過低頻減載動作,系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定運行,。

北部電網(wǎng)在發(fā)生直流功率從交流通道大范圍轉(zhuǎn)移后,內(nèi)部多條線路跳閘。北部電網(wǎng)形成孤網(wǎng)后,由于發(fā)電與負(fù)荷不平衡,系統(tǒng)頻率最高上升至71.69 Hz(工頻60 Hz),發(fā)電機(jī)組保護(hù)切機(jī),15時49分21秒左右,北部孤網(wǎng)系統(tǒng)崩潰,北部地區(qū)系統(tǒng)頻率波動如圖3所示,。北部電網(wǎng)共切負(fù)荷5 750 MW,占故障前負(fù)荷的93%,。

圖3 北部地區(qū)系統(tǒng)頻率波動

事故后潮流轉(zhuǎn)移導(dǎo)致東北部電網(wǎng)從Pres.Dutra變電站、RibeiroGon?alves變電站以及Bom Jesus da Lapa變電站與北部和南部電網(wǎng)解列,孤網(wǎng)頻率下跌至57.3 Hz(工頻60 Hz),東北地區(qū)頻率波動如圖4所示,。在東北部電網(wǎng)完全形成孤網(wǎng)前低頻減載動作了5輪,共切負(fù)荷1 000 MW,。低頻減載動作后,東北孤網(wǎng)頻率恢復(fù)至60 Hz,系統(tǒng)維持短時的穩(wěn)定,15時48分20秒以及15時48分25秒左右Paulo Afonso水電廠兩臺機(jī)組相繼保護(hù)切機(jī),孤網(wǎng)頻率由60 Hz左右再次跌落至58.5 Hz以下。由于東北孤網(wǎng)低頻減載未再動作導(dǎo)致頻率低于58.5 Hz維持超過10 s,導(dǎo)致火電廠保護(hù)動作從電網(wǎng)切除,系統(tǒng)頻率大幅跌落,東北孤網(wǎng)系統(tǒng)崩潰,。

故障發(fā)生后,15時48分06秒左右南部系統(tǒng)形成孤網(wǎng),15時48分08秒左右孤網(wǎng)系統(tǒng)頻率跌落至58.44 Hz(工頻60 Hz),系統(tǒng)低頻減載切除3 665 MW負(fù)荷后,系統(tǒng)逐步恢復(fù)穩(wěn)定,南部地區(qū)系統(tǒng)頻率波動如圖5所示,。

圖4 東北地區(qū)頻率波動

圖5 南部、東南部及中西部地區(qū)頻率波動

3 本次事故對湖南電網(wǎng)的啟示

巴西3.21大停電事故是由分段斷路器保護(hù)整定錯誤引發(fā),直流系統(tǒng)閉鎖后安穩(wěn)裝置未正確動作導(dǎo)致事故進(jìn)一步擴(kuò)大,進(jìn)而區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線跳開,最終電網(wǎng)解列,。

3.1 重視繼電保護(hù)與運行方式配合

根據(jù)3.21巴西大停電事故簡報,分段斷路器跳閘并不是因為其定值設(shè)置有誤,而是巴西國調(diào)(ONS)不清楚分段斷路器的整定值以及現(xiàn)場的實際接線情況而下達(dá)按4 000 MW額定功率輸送的命令,從而導(dǎo)致分段斷路器跳閘,。

繼電保護(hù)裝置作為第1道防線,配合運行方式正確動作是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。按國內(nèi)行業(yè)習(xí)慣,定值整定會充分考慮線路的負(fù)荷水平,保證正常運行時保護(hù)可靠不動作;且定值由調(diào)度部門下達(dá)或備案,不存在調(diào)度不清楚實際整定值的情況,。因此,此次巴西大停電事故暴露了巴西國調(diào)與換流站信息交流共享問題,。

另外,巴西電網(wǎng)交直流通道輸送功率較大,其運行方式未考慮直流閉鎖且站內(nèi)穩(wěn)控未切機(jī)時交流通道的承載能力,致使此次美麗山一期±800 kV直流輸電工程發(fā)生雙極閉鎖時,交流線路連鎖跳閘。

表2為3種溫度下甲烷水合反應(yīng)過程的實驗結(jié)果,。由表2可知,，在反應(yīng)溫度為273.75 K的體系下，反應(yīng)進(jìn)行到19.67 min時，體系進(jìn)入相平衡點,。甲烷水合反應(yīng)在55 min達(dá)到誘導(dǎo)期,，在173 min時，反應(yīng)體系內(nèi)水合物的生成量已占據(jù)總反應(yīng)生成量的90%,。當(dāng)反應(yīng)持續(xù)到231.67 min時,，甲烷氣體消耗量基本不再變化，認(rèn)為此時水合反應(yīng)已經(jīng)完成,。

對于湖南電網(wǎng)而言,祁韶直流輸送電力最高已達(dá)4 500 MW,運行時需要重點關(guān)注交直流耦合的輸送通道發(fā)生直流線路閉鎖故障后,直流功率轉(zhuǎn)移至交流通道的安全性,。

3.2 開展安全穩(wěn)定裝置配置及策略梳理

從停電事故發(fā)展的過程來看,Xingu換流站安全穩(wěn)定裝置未能正確動作切除美麗山水電廠機(jī)組是導(dǎo)致事故擴(kuò)大的導(dǎo)火索。實際故障中,直流控保系統(tǒng)發(fā)出了切機(jī)指令,但安穩(wěn)裝置因未配置500 kV兩條交流母線同時失壓和過渡期單母線運行時失壓極端情況的動作策略,將切機(jī)指令判定為無效,造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大,。

湖南電網(wǎng)韶山換流站作為祁韶直流的受端站,建議進(jìn)一步完善韶山換安全穩(wěn)定裝置配置及策略梳理,特別是工程建設(shè)過渡期間可能出現(xiàn)的特殊工況,并且穩(wěn)控裝置入網(wǎng)前要進(jìn)行聯(lián)調(diào)試驗。確保在正常運行,、檢修運行及過渡期等方式下安全穩(wěn)定裝置能正確切負(fù)荷,。

3.3 關(guān)注機(jī)組一次調(diào)頻特性

此次巴西大停電事故中,南部電網(wǎng)作為美麗山一期±800 kV直流工程的受端電網(wǎng),在故障后頻率跌落至54.88 Hz,大約經(jīng)過17 s系統(tǒng)頻率恢復(fù)。受端負(fù)荷中心頻率恢復(fù)時間與機(jī)組的一次調(diào)頻特性動作速度密切相關(guān),。

同樣,湖南電網(wǎng)作為祁韶直流的受端電網(wǎng),建議加強(qiáng)湖南電網(wǎng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)一次調(diào)頻參數(shù)技術(shù)監(jiān)督工作,確保祁韶直流在各類閉鎖事故時湖南省內(nèi)機(jī)組一次調(diào)頻能夠及時正確動作,從而保證頻率穩(wěn)定性,。

護(hù)理3個月后，由醫(yī)院自行設(shè)計問卷調(diào)查表,，對患者飲食控制,、運動鍛煉、規(guī)律用藥,、定時血糖檢測,、足部護(hù)理、定期復(fù)診等依從性進(jìn)行調(diào)查,；采取EQ-5D生活質(zhì)量量表對患者護(hù)理前后行動能力,、自理能力、日常生活能力,、疼痛或不適,、焦慮或抑郁等生活質(zhì)量進(jìn)行評分，該評分量表每項為100分,，分?jǐn)?shù)越高則患者生活質(zhì)量越好,。

黍子黑穗病又稱黍子絲黑穗病。種子帶病,，黑粉附在種子上越冬,，第二年在種子發(fā)芽后浸入植株，隨著植株生長危害黍子,，花序抽穗前很難識別,，抽穗后病癥才表現(xiàn)出來。病株上部葉片直立短小、分支增多,，一直保持綠色,，整個穗子變成黑粉，穗部呈細(xì)長苞,，由白色膜包住,，膨大成瘤狀物，然后伸出葉鞘,，起初白色或捎帶紅色的病瘤外膜破裂后黑色孢子散出,，剩余部分成絲狀。

3.4 完善低頻減載配置

巴西大停電事故影響范圍擴(kuò)大后,其東北部電網(wǎng)孤網(wǎng)運行后低頻減載策略配置不充足,導(dǎo)致Paulo Afonso水電廠兩臺機(jī)組過載跳機(jī),系統(tǒng)頻率無法恢復(fù),最終導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,。由此看出,電網(wǎng)應(yīng)配置充足的低頻減載裕度,且其配置應(yīng)與系統(tǒng)解列方案配合適宜確保系統(tǒng)或孤網(wǎng)安全,。

湖南電網(wǎng)14個地區(qū)電網(wǎng)均配置有基本輪I-V輪次減負(fù)荷,按等分容量劃分,總計切負(fù)荷量727萬kW。除開湘西,、懷化,、張家界電網(wǎng)未配置特殊輪,其他地區(qū)電網(wǎng)均配置特殊3輪次低頻減負(fù)荷,按等分容量劃分,切負(fù)荷量約162萬kW。湖南電網(wǎng)低頻減載配置,采用各地區(qū)平均最大負(fù)荷為基數(shù),配置約40%的低頻減載負(fù)荷量,。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高,湖南電網(wǎng)的低頻減負(fù)荷配置應(yīng)與電網(wǎng)用電量相匹配,確保在低頻的極端運行狀態(tài)下能有效減負(fù)荷,保障電網(wǎng)的安全,避免大規(guī)模停電事故發(fā)生,。

高中化學(xué)與高中中的語文數(shù)學(xué)等學(xué)科有著極大的區(qū)別，其更注重的是學(xué)生的實踐和應(yīng)用,，因此在進(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)時教師采用小組合作的形式帶動每個學(xué)生的自主探究意識,，培養(yǎng)他們的探究能力.但是有些學(xué)生的參與度比較弱，教師在進(jìn)行教學(xué)時,，應(yīng)該將積極鼓勵學(xué)生的參與度,，找到化學(xué)的樂趣，并且能夠通過思考從中提出自己的質(zhì)疑.

4 結(jié)語

對巴西3.21大停電事故的背景,、起因和事故發(fā)展過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并基于此分析了事故發(fā)生和擴(kuò)大的原因,。根據(jù)事故發(fā)展各個環(huán)節(jié)中存在的問題,針對性地分析了湖南電網(wǎng)可能存在的運行風(fēng)險。湖南電網(wǎng)應(yīng)重視保護(hù)定值管理;開展安全穩(wěn)定裝置配置及策略梳理,制定有效的故障應(yīng)對措施;積極開展重要機(jī)組一次調(diào)頻參數(shù)的技術(shù)監(jiān)督工作;完善湖南電網(wǎng)低頻減載配置,。

參考文獻(xiàn)

〔1〕陳亦平,洪軍.巴西 “11.10”大停電原因分析及對我國南方電網(wǎng)的啟示 〔J〕.電網(wǎng)技術(shù),2010,34(5)：77-82.

〔2〕鄒江峰,章顯亮.巴西 “2009.11.10”和 “2011.2.4”大停電事故及啟示 〔J〕.中國電力,2011,44(11)：19-22.

〔3〕劉云.巴西 “9.13”遠(yuǎn)西北電網(wǎng)解列及停電事故分析及啟示〔J〕.中國電機(jī)工程學(xué)報,2018,38(11)：3204-3213.

〔4〕向萌,左劍,謝曉騫,等.荷蘭2015年3月27日停電事故分析及對湖南電網(wǎng)的啟示 〔J〕.湖南電力,2016,36(1)：31-35.

〔5〕湯涌,卜逛全,易俊.印度 “7.30”,、 “7.31”大停電事故分析及啟示 〔J〕.中國電機(jī)工程學(xué)報,2012,32(25)：167-174.