国网驻巴办通〔2018〕004号 - 关于3.21巴西大面积停电事故情况的报告.pdf

- 1 - 国网驻巴办通2018004 号 签发人：蔡鸿贤 关于 3.21 巴西大面积停电事故情况的报告 国家电网公司国际合作部： 巴西利亚时间 2018 年 3 月 21 日 15:48，巴西北部和东北 部电力供应中断。现将有关情况汇报如下： 一、事故过程及影响范围 此次电力供应中断甩负荷 19760MW，相当于全国骨干电网 （SIN）当时负荷的 25%。其中，北部和东北部 14 个州 2049 个城市受到严重影响，占比达到 93%（共 2204 个城市） 。巴西 南部、东南部和中西部受到一定影响，包括圣保罗、里约、米 纳斯、巴拉纳、圣塔卡塔琳娜、戈亚斯、马托格罗索、南马托 国家电网公司驻巴西办事处文件 - 2 - 格罗索和联邦自治区，共计 9 个州。本次停电中，北部和东北 部共计 30 余条线路受到影响或完全断电，北部和东北部电网 解列。同时，受北部电网故障影响，巴西南部、东南部以及中 西部电网的频率降至 58.5Hz，根据区域负荷切除策略，自动 切除 4400MW 负荷，大约 20 分钟后恢复。 图 1. 受停电影响区域 （1）全红为受严重干扰的州，共计 14 州（图 1 中早些时 候只标出 13 州，应增加 1 个 Rondonia 州） ； - 3 - （2）浅红为受到一定影响的 9 个州（图 1 中早些时候标 出 5 个，现应增加 4 个州，包括:里约、戈亚斯、马托格罗索、 南马托格罗索） 。 注：巴西共 26 个州（estados）和 1 个联邦区（distrito federal） 。 二、故障恢复 到 21 日 16:15，南部、东南部、中西部完成电网重构， 恢复电力供应；到 21 日 19:00，北方电网电力供应几乎全部 恢复，东北部电网逐步恢复；到 21 日 21:00，所有电力供应 均恢复正常。 三、初步原因 1. 站内原因 2018 年 3 月 21 日 15 点 48 分前，美一正常运行，输送功 率 4000MW，采用单母线临时运行方式，500kV A 母线带分段断 路器（9522）运行；15 点 48 分，500kV 分段断路器（9522） 过负荷跳闸， 交流母线失压， 送端 Xingu 换流站失去仅有的交 流电源，造成双极停运；此时安稳装置（SEP）没有发出切机 信号， 美丽山水电站发电机组继续运行， 所有运行的 7 台机组 （发电功率 4029MW）因自身保护而切除。 （1）分段断路器跳闸的原因分析 由于 Abengoa 公司申请破产保护， 原本由 Abengoa 建设的 - 4 - 两条 500kV 母线无法按期完成，因此巴西电监会（ANEEL）直 接授权项目公司完成两条母线的建设，建设周期 12 个月，即 2018 年 4 月 30 日完成。ANEEL 为了满足美丽山水电站的电力 送出， 希望美一直流提早投运， 考虑到能够提前获得美一项目 收益， 项目公司也同意 ANEEL 的要求。 项目公司提出了母线分 阶段投运的方案，即第 1 阶段：500kV B 母线不带断路器投运 以保证双极的调试和投运；第 2 阶段：500kV A 母线带断路器 投运，停运 500kV B 母线并安装相关设备；第 3 阶段：500kV B 母线带断路器投运。ONS 已经批准了此方案，并表示承受单母 线运行造成双极停运的风险。 目前交流母线工程正处于建设过程的第 2 个阶段， 西门子 还未进行分段断路器的计算和整定， 保护跳闸整定值仍为出厂 设定值 4000A，当时过负载电流达到 4400A，造成保护正常动 作。 图 2.主接线示意图 - 5 - （2）SEP 未发出切机信号的原因分析 由于Abengoa负责建设的2条500kV交流线路无法按时投 运，导致美丽山一期项目投运后的系统网架较规划时更加薄 弱。ONS 向美丽山一期项目公司正式要求加强 Xingu 地区的安 稳措施，新增了 5 项安稳措施，并提出了新的功能要求，全部 安稳策略均由 ONS 制定，SEP 的 5 项安稳措施的逻辑试验已按 照 ONS 要求全部完成。但在新增的 SEP 逻辑里，ONS 没有考虑 500kV 两条交流母线同时失压的极端情况，更没有考虑单母线 过渡运行时失压的情况，因此分段断路器（9522）跳闸后，相 当于 Xingu 换流站失去交流电源， 交流母线失压， 直流控保系 统认为是误判，认定相关信号无效，经过 950ms 后，控保系统 发出紧急停运。同时，SEP 接收到了切机信号（切 6 台机组） ， 但判定为信号无效， 因此未将切机信号发至水电站机组。 在此 极端情况下，ONS 及西门子工程师认为直流控保的响应是正常 的。 2. 巴西电网系统原因 根据 ONS 提供的停电前的运行状态（见图 3） ，15:47 分， 美丽山水电站出力 4029MW，美丽山一期项目外送 4000MW，即 使 SEP 未发出切机信号（应该切除 6 台机组） ，水电站 7 台机 组全部停运， 也不会对巴西电网造成影响，目前 ONS 也一致认 为丢失 4000MW 不会对巴西电网造成影响。巴西电网网架结构 - 6 - 不合理、 控制保护的设置不统一是造成此次大面积停电的主要 原因。 图 3. 3 月 21 日 15:47 分时的巴西电网运行状态 四、对美一和美二的影响 1. 目前，美一项目处在 6 个月内的免罚宽限期内，本次 双极停运不会造成 RAP 损失； 2. Xingu 500kV 两条母线正处在建设阶段：B 母线正在施 工，A 母线分段开关调试工作未进行； 3. ONS 可能会要求 BMTE 增加新的 SEP 逻辑试验项目； 4. 发生此次事件后， ONS可能会对美二的Master control 增加新的装置和新的要求。 - 7 - 五、下一步的安排 1. 经与 ONS 沟通，项目公司已要求西门子在调试阶段将 分段断路器的保护整定值更改为 5000A，待两条母线最终投运 时再根据 ONS 的要求进行更改； 2. ONS 将继续分析和完善交流母线失压及直流闭锁情况 下的安稳措施； 3. ONS 将于下周一（3 月 26 日）在里约组织各特许权公 司召开事故分析会； 4. 事故发生后，引起海内外媒体的高度关注，巴控公司 与巴西电力公司双方股东要求美一项目公司及西门子设备厂 家密切配合 ONS 开展事故调查分析及相关应对措施。 以上情况，特此报告。 国家电网公司驻巴西办事处 2018 年 3 月 22 日 （联系人：王祖力，联系方式：13810849405） - 8 - 抄送：国网海外直流建设领导小组、国网国际发展有限公司 国家电网公司驻巴西办事处 2018 年 3 月 22 日印发