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类似的大停电事故在世界各地屡有发生:
所幸的是,中国之前并未发生过全国范围内的大停电,都是局部性的,譬如:
中国之所以为未发生全国性的大停电事故的原因很简单,因为我们之前不具备相应条件,各个区域电网相对独立,因此某一电网的事故无法波及到临近电网,灾难自然无法蔓延。
中国除南方电网之外,其余国家电网所属东北电网、华北电网、华东电网、华中电网和西北电网尚未全部互联。因此,2006年河南发生的大停电事故只会波及华中地网,而不会扩散到与其不相关联的全国。
不过,目前正在兴建的1000kV的特高压电网却打破了以往的平衡,华东、华中、华北这三大区域电网将会因此而“捆绑”起来,实现强联网,即俗称“三华电网”。此时再发生类似的河南大停电事故,全国性大停电的事件就难免了。
因此,在印度大停电之后,中国工程院院士、国网电力科学研究院名誉院长薛禹胜做客人民网时表示,“在中国发生大停电的风险绝对是存在的,但是我们应该把风险降低”。
那么,如何才能将全国大停电风险降至最低呢?看似最简单,其实却最难!
导致大停电的因素往往都是多方面因素综合而成,想完全搞清楚是不可能的,电力系统是人类创造的最复杂的系统之一,发生故障时的复杂性和不可预知性较正常运作复杂多倍,而且,往往还是在极短时间内如海啸般蔓延全国(电力传输速度和光速一样,每秒高达30万千米)。譬如,2003年北美史上最大的美加大停电,调查报告共计一百多页,争议重重,个别大停电事件甚至查不出原因。
(大停电机理简述:其实,停电原本是一种有利的安全保护措施,如电荷负载过量,则过高的电压会危及设备和人身安全,系统保护设备将会自动切断电路。不过电能却是守恒的,断电支路的荷载将会迅速转移至邻近电路,致使其负荷过量也跟着跳断,并进一步发散开来传递,形成多米诺骨牌效应,从而导致大停电事故。)
不过,几乎所有的大停电都有着共同特征,那就是违规操作(这是当代国人最擅长的),从而引发故障,进而以不可预知和掌控的惊人速度四处扩散,最终导致整个系统如多米诺骨牌奔溃。譬如:
此次印度大停电为超负荷供电所致(中国在这方面要谨慎得多,一旦电网负荷偏高,马上会采取限电措施确保安全。印度大停电第八天后,湖北便开始采取措施严控电网超负荷)。
巴西曾经在1999年和2002年发生过两次大停电事故同样系超负荷(供电短缺)供电所致。
2005年的俄罗斯大停电系吉诺变电站设备老化和日常管理不够所致。
对于2003年北美史上最大的美加大停电,在达拉斯(Dallas)由IEEE Power Engineering Society召开的事故讨 论会上,NERC 主席 Michael R.Gent 就指出:“如果我们具有应坚决执行的规定,且能保证遵循这些规则行事,这次大停电就不会发生”。
……
尽管各国电网运行方式不一,均有其特色优势及固有缺陷,可只要兴其利、除其弊,建立多重保险措施,以严格的规范制度保证其高质量运作,大停电是可以避免的。可一旦违规操作,各种意想不到、复杂无比且无法掌控的故障电流便会瞬间爆发,大停电就很难避免了。
电网负荷越高,系统越是复杂,发生故障时的危害越是严重,越需要无比严格的规范制度。而新建的1000kV特高压电网正是世界上系统最复杂、负荷最高的,其停电风险也是全世界最高的,因为我国没有严格的责任追责体制,违规者不需要付出难以承受的昂贵代价。尽管规范操作要求极高,可违规操作却很容易,可以花样万千,尤其是对极其复杂的电力系统来说,可以生出比宇宙更加广袤的让人目瞪口呆的无穷创意,再先进、强壮的系统也可能面临毁灭性灾难,大停电事故就在所难免。一如723动车事故一样,尽管我们采用了全世界最先进、最安全的技术体系,可我们高达数十处的极具创意、防不胜防严重违规却轻易将具有多重保险体系的信号系统给击垮了。而且还导致了不可逆转的后果,大量的调研后却发现,我们无法通过整改措施保障高铁安全,必须降速。可我们却不能将1000kV的特高压降成900kV,所以一旦有了严重违规操作,我们唯一能面对的恐怕便是故障和大停电。
为此,国家电网公司专门制定了极其严格的规范制度,投资也达到了前所未有的额度。譬如,输变电线路高阻区单个基站接地费用高达6万,近乎35kV的小型变电站,这在以往是不可想象的。然而,这6万元有一大半用在接地模块方面,接地模块是世界主流公认为最不经济、最愚蠢的方案。售价数百元(个别地区则达到4000元)一套的模块效果与不足十元的钢筋相当,事实上,清华大学数年前已经通过试验证实了这一点。另外,接地模块还会腐蚀接地体,缩短寿命。不过,这些线路基站接地却全都会通过验收,通过不合理的网内测量实现,除了变电站接地外,鲜有接地测量能严格按照规范进行的,我们虽有严格的规范制度,却没有像样的执行力度。
一旦接地不合格,则很容易导致雷击停电,这样的事故屡有发生。不过接地合格却不能保证不出故障,这仅是复杂电网中很少很少的一部分,得方方面面严格按照规范制度执行才行,这根本不可能,趋利避害为人之天性,如果违规无需承受被严厉惩处的后果,就不可能有多少人会严格按照规范进行,不合格将会成为常态,不合格大到一定程度,系统接近临界状态,那么,任何偶发小故障都有可能引发系列相继故障,形成多米诺骨牌扩散效应,导致系统崩溃大停电。
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