2024年5月15日发(作者:西门英悟)
2010年 第4卷 第1期
2010,Vol. 4,No. 1
南方电网技术 特约专稿
SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY Featured Articles
中图分类号:TM721.1; TM712 文献标志码:A 文章编号:1674-0629(2010)01-0023-06
巴西2009年11月10日大停电事故及其启示分析
周保荣,柳勇军,吴小辰,胡玉峰,陈建斌,赵杰
(南方电网技术研究中心,广州510623)
摘要:介绍和分析了2009年11月10日巴西电网大停电事故全过程,包括事故的起始阶段、事故扩大阶段、系统崩溃
阶段,指出伊泰普水电站交流外送通道与南部地区输电网形成复杂的电磁环网是造成本次事故扩大的网架基础。结合南
方电网实际,从网架结构、电力系统三道防线方面提出南方电网应当从巴西电网事故吸取的经验教训。
关键词:巴西大停电;安全稳定;事故分析
Analysis of Brazilian Blackout on the November 10, 2009 and Its Revelations
ZHOU Baorong, LIU Yongjun, WU Xiaochen, HU Yufeng, CHEN Jianbin, ZHAO Jie
( CSG Technology Research Center, Guangzhou 510623, China )
Abstract: The whole process of Brazilian blackout on November 10, 2009 is introduced and analyzed, including the accident
happening, its development, and the breakdown of the power system. It is pointed out that magnetic ring grid consisting of southern
Brazil transmission grid and AC transmission lines of Itaipu power plant made a physical basis for the accident expanding. The
lessons from this blackout should be learned by China Southern Power Grid (CSG) in consideration of its network structure and its
three defense lines.
Key words: Brazilian blackout; security and stability;analysis of blackout
巴西电网50%以上的负荷主要集中在圣保罗、
里约热内卢等经济发达的东南地区,伊泰普水电基
地通过远距离大容量、交直流通道向东送至东南负
荷中心。2009年11月10日22时13分(北京时间
11日8时13分),巴西电网发生了影响巨大的大面
积停电,受影响人口约5 000万,损失负荷24.436
GW,约占巴西电网全部负荷的40%。
南方电网以广东为负荷中心,通过大容量、远
距离交直流“西电东送”通道将云贵电力送广东,
其电网结构与巴西电网有类似之处。因此,分析本
次巴西电网大停电事故对南方电网有很好的借鉴意
义。
本文介绍2009年11月10日巴西电网大停电事
故全过程,分析其原因,并结合南方电网实际,从
网架结构、电力系统三道防线方面提出南方电网应
当吸取的经验教训。
和东北部大区互联电网。
Roraima
Amapá
Amazonas
Pará
Maranhão
Acre
Rondónia
Mato Grosso
Goiás
Mato
Grosso
do Sul
Paraná
Tocantins
Rio
Grande
Ceará
do Norte
Paraiba
Piaui
Pemambuco
Alagoas
Sergipe
Bahia
Distrito
Federal
Minas Gerais
São
Paulo
Esírito Santo
Rio de Janeiro
Santa Catarina
Rio
Grande
do Sul
图1 巴西地理图
Fig. 1 Brazil Geography
2008年巴西电网最大负荷约65.218 GW,其中
东南电网负荷约为全网负荷的56%,总装机容量约
89 GW,其中水电装机约77.43 GW,占装机总量的
87%。巴西电网的交流电压等级繁多,主要的电压
系列有765 kV、525 kV、440 kV、345 kV、230 kV
1 巴西电网及伊泰普电站概述
1.1 巴西电网概述
巴西全国已形成南部、东南部、中西部、北部
24 南方电网技术 第4卷
及138 kV。
巴西电网是一个事故频发的电网,1996—2004
年期间有16次负荷损失超过1 000 MW的事故,其
中有2次事故负荷损失超过20 GW。事故频发与自
然环境因素有关,与电网的装备和管理水平也有一
定关系。
1.2 伊泰普电站概述
伊泰普水电站(Itaipu)由巴西和巴拉圭两国共
建、共管,装机容量14 000 MW,分为2组,每组
10台700 MW机组。一组发电机以巴拉圭电网的额
定频率50 Hz运行,另一组发电机以巴西电网额定
频率60 Hz运行。60 Hz的一组发电机经2级升压
后通过3回非同杆并架765 kV线路输送到东南电网
的Sãn Paulo(圣保罗)地区,全线长约900 km,其
中765 kV Ivaipora 变电站通过525 kV线路接入南
部和东南电网,形成765 kV和525 kV的电磁环网。
50 Hz的另一组发电机通过两回 ±600 kV直流(单
回额定容量3 150 MW)送电至São Paulo地区。伊
泰普送出工程具体接线示意图见图2。
西部电网负荷为38 237 MW。事故前负荷及主要断
面交换潮流如图3所示。
事故发生前巴西电网潮流总体流向为从南向
北。南部电网通过交流送东南—中西电网3 010
MW,其中Bateias−Ibiúna 2回525 kV线路潮流1 285
MW,Londrina−Assisi 1回525 kV线路潮流662
MW,765 kV Ivaiporã变电站3台主变压器接纳上
网潮流1 063 MW。
伊泰普水电站50 Hz系统和60 Hz系统各开9
台机,通过直流外送5 328 MW,通过765 kV交流
外送约5 466 MW(该通道“N - 1”外送极限为6 300
MW,“N - 2”外送极限约5 800 MW)。
东南—中西电网接纳伊泰普交流通道及南部电
网电力共计约8 476 MW(该断面“N − 2”极限为
9 200 MW),向北部和东北电网送潮流2 773 MW。
故障前,圣保罗地区440 kV电网水电出力约7 301
MW,伊泰普直流受端Ibiúna换流站一台+330
~
-220 Mvar的调相机检修,换流站动态无功支撑能
力有所下降。
从总体看,故障前巴西电网各断面潮流满足安
全稳定准则,电压水平合理,主干网送电通道能够
承受失去双回路的故障扰动。
2 事故前系统运行方式
事故前全系统负荷60 775 MW,其中东南—中
图2 伊泰普电站输电网络示意图
Fig. 2 Itaipu Hydropower Transmission Network Scheme
2024年5月15日发(作者:西门英悟)
2010年 第4卷 第1期
2010,Vol. 4,No. 1
南方电网技术 特约专稿
SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY Featured Articles
中图分类号:TM721.1; TM712 文献标志码:A 文章编号:1674-0629(2010)01-0023-06
巴西2009年11月10日大停电事故及其启示分析
周保荣,柳勇军,吴小辰,胡玉峰,陈建斌,赵杰
(南方电网技术研究中心,广州510623)
摘要:介绍和分析了2009年11月10日巴西电网大停电事故全过程,包括事故的起始阶段、事故扩大阶段、系统崩溃
阶段,指出伊泰普水电站交流外送通道与南部地区输电网形成复杂的电磁环网是造成本次事故扩大的网架基础。结合南
方电网实际,从网架结构、电力系统三道防线方面提出南方电网应当从巴西电网事故吸取的经验教训。
关键词:巴西大停电;安全稳定;事故分析
Analysis of Brazilian Blackout on the November 10, 2009 and Its Revelations
ZHOU Baorong, LIU Yongjun, WU Xiaochen, HU Yufeng, CHEN Jianbin, ZHAO Jie
( CSG Technology Research Center, Guangzhou 510623, China )
Abstract: The whole process of Brazilian blackout on November 10, 2009 is introduced and analyzed, including the accident
happening, its development, and the breakdown of the power system. It is pointed out that magnetic ring grid consisting of southern
Brazil transmission grid and AC transmission lines of Itaipu power plant made a physical basis for the accident expanding. The
lessons from this blackout should be learned by China Southern Power Grid (CSG) in consideration of its network structure and its
three defense lines.
Key words: Brazilian blackout; security and stability;analysis of blackout
巴西电网50%以上的负荷主要集中在圣保罗、
里约热内卢等经济发达的东南地区,伊泰普水电基
地通过远距离大容量、交直流通道向东送至东南负
荷中心。2009年11月10日22时13分(北京时间
11日8时13分),巴西电网发生了影响巨大的大面
积停电,受影响人口约5 000万,损失负荷24.436
GW,约占巴西电网全部负荷的40%。
南方电网以广东为负荷中心,通过大容量、远
距离交直流“西电东送”通道将云贵电力送广东,
其电网结构与巴西电网有类似之处。因此,分析本
次巴西电网大停电事故对南方电网有很好的借鉴意
义。
本文介绍2009年11月10日巴西电网大停电事
故全过程,分析其原因,并结合南方电网实际,从
网架结构、电力系统三道防线方面提出南方电网应
当吸取的经验教训。
和东北部大区互联电网。
Roraima
Amapá
Amazonas
Pará
Maranhão
Acre
Rondónia
Mato Grosso
Goiás
Mato
Grosso
do Sul
Paraná
Tocantins
Rio
Grande
Ceará
do Norte
Paraiba
Piaui
Pemambuco
Alagoas
Sergipe
Bahia
Distrito
Federal
Minas Gerais
São
Paulo
Esírito Santo
Rio de Janeiro
Santa Catarina
Rio
Grande
do Sul
图1 巴西地理图
Fig. 1 Brazil Geography
2008年巴西电网最大负荷约65.218 GW,其中
东南电网负荷约为全网负荷的56%,总装机容量约
89 GW,其中水电装机约77.43 GW,占装机总量的
87%。巴西电网的交流电压等级繁多,主要的电压
系列有765 kV、525 kV、440 kV、345 kV、230 kV
1 巴西电网及伊泰普电站概述
1.1 巴西电网概述
巴西全国已形成南部、东南部、中西部、北部
24 南方电网技术 第4卷
及138 kV。
巴西电网是一个事故频发的电网,1996—2004
年期间有16次负荷损失超过1 000 MW的事故,其
中有2次事故负荷损失超过20 GW。事故频发与自
然环境因素有关,与电网的装备和管理水平也有一
定关系。
1.2 伊泰普电站概述
伊泰普水电站(Itaipu)由巴西和巴拉圭两国共
建、共管,装机容量14 000 MW,分为2组,每组
10台700 MW机组。一组发电机以巴拉圭电网的额
定频率50 Hz运行,另一组发电机以巴西电网额定
频率60 Hz运行。60 Hz的一组发电机经2级升压
后通过3回非同杆并架765 kV线路输送到东南电网
的Sãn Paulo(圣保罗)地区,全线长约900 km,其
中765 kV Ivaipora 变电站通过525 kV线路接入南
部和东南电网,形成765 kV和525 kV的电磁环网。
50 Hz的另一组发电机通过两回 ±600 kV直流(单
回额定容量3 150 MW)送电至São Paulo地区。伊
泰普送出工程具体接线示意图见图2。
西部电网负荷为38 237 MW。事故前负荷及主要断
面交换潮流如图3所示。
事故发生前巴西电网潮流总体流向为从南向
北。南部电网通过交流送东南—中西电网3 010
MW,其中Bateias−Ibiúna 2回525 kV线路潮流1 285
MW,Londrina−Assisi 1回525 kV线路潮流662
MW,765 kV Ivaiporã变电站3台主变压器接纳上
网潮流1 063 MW。
伊泰普水电站50 Hz系统和60 Hz系统各开9
台机,通过直流外送5 328 MW,通过765 kV交流
外送约5 466 MW(该通道“N - 1”外送极限为6 300
MW,“N - 2”外送极限约5 800 MW)。
东南—中西电网接纳伊泰普交流通道及南部电
网电力共计约8 476 MW(该断面“N − 2”极限为
9 200 MW),向北部和东北电网送潮流2 773 MW。
故障前,圣保罗地区440 kV电网水电出力约7 301
MW,伊泰普直流受端Ibiúna换流站一台+330
~
-220 Mvar的调相机检修,换流站动态无功支撑能
力有所下降。
从总体看,故障前巴西电网各断面潮流满足安
全稳定准则,电压水平合理,主干网送电通道能够
承受失去双回路的故障扰动。
2 事故前系统运行方式
事故前全系统负荷60 775 MW,其中东南—中
图2 伊泰普电站输电网络示意图
Fig. 2 Itaipu Hydropower Transmission Network Scheme