北极星智能电网在线讯:欧洲中部时间2015年3月31日上午,土耳其电网发生大规模停电事故,除部分电力供应由伊朗提供的VanandHakkari地区外,土耳其全国的电力供应几乎全部中断,影响人数约7000万,占全国人口总数90%,共损失负荷约32950MW,经济损失折合约7亿美元。这次事故是欧洲互联电网近15年来第三严重的停电事故。总结其经验和教训对维护我国电网的安全稳定运行具有借鉴作用。
1.事故概况
1)事故前系统运行状态
事故前土耳其电网系统频率为50.02Hz,西部电网负荷为21870MW,从保加利亚进口电力500MW,东部电网负荷为11080MW,东部电网向西部电网输送电力约4700MW。
“3˙31”大停电前,因维护和新建等因素导致位于土耳其东部和西部联络断面中部的4回400kV交流联络线Kayabasi-Baglum线、Golbasi-Kayseri南线、Golbasi-Kayseri北线和Oymapinar-Ermenek线及其所有的16个串联电容器组同时退出运行,土耳其东西向输电走廊被严重削弱。
2)事故经过
①09:36:09:418,由于重负荷导致联络线400kVKursunlu-Osmanca线路因Osmanca处距离保护继电器第五区动作跳开。事故前该线路向西部送电1127MW处于重载运行状态,线路电流1816A,Osmanca侧电压为393kV。
②由于东部系统与西部系统间功角失稳,09:36:10:984~09:36:11:317的333ms内,与400kVKursunlu-Osmanca线并列运行的7回400kV交流线路Ataturk-YesilhisarKuzey北线、Seydisehir-Adana线、Sincan-ElbistanB线、Sincan-ElbistanA线、Ataturk-YesilhisarGuney南线、Temelli-YesilhisarKuzey北线、Temelli-YesilhisarGuney南线因为距离继电器失步功能动作相继快速跳闸。
至此,土耳其电网失去全部东西向400kV交流联络线,解列成两部分:东部系统和西部系统。
③09:36:12:441,土耳其与希腊间的400kV交流联络线Babaeski(TR)-NeaSanta(GR)线路因为NeaSanta处的“电压相角差”保护动作跳闸。
④09:36:12:267,土耳其与保加利亚间的400kV交流联络线Hamitabat(TR)-MaritsaEast3(BG)II线的断路器断开了A相开关;09:36:12:442,土耳其与保加利亚间的400kV交流联络线Hamitabat(TR)-MaritsaEast3(BG)II线因为Maritsa处的“失步”继电器保护动作跳开。
⑤09:36:12:528,土耳其与保加利亚间的400kV交流联络线Hamitabat(TR)-MaritsaEast3(BG)I线由于Maritsa处的“失步”继电器保护动作跳开。
至此,土耳其电网失去全部三回与欧洲大陆同步电网的400kV交流联络线,从欧洲互联电网解列。
⑥西部系统分别与东部系统和欧洲大陆同步电网解列后,相继失去来自东部系统约4700MW和从欧洲大陆同步电网进口的约500MW电力,电力缺额占剩余总负荷的23.8%。由于功率大量缺额,系统频率以约0.5Hz/s的速度下降。在系统频率从49Hz下降到48.4Hz的过程中,低频减载装置动作切除了约4800MW的负荷,欧洲-土耳其联络断面特殊保护系统(SPS)补充切掉377MW的负荷。但是,由于几台发电机在系统频率高于47.5Hz时跳闸,系统频率在经过几秒钟的短暂稳定后继续下降,最终导致西部系统在土耳其电网解列后约10秒崩溃(9:36:22)。
东部系统在解列后,频率以1Hz/s的速度开始升高至52.3Hz,后来几台发电机组因过频保护动作跳闸,导致东部系统在9:36:23最终因为频率过低而崩溃(低于47.0Hz)。
事故期间及解列过程中土耳其和欧洲互联电网(ENTSO-E)的系统频率变化分别如图1和图2所示。