3对这次停电记忆犹新啊 holycow 2008-07-15 16:37:52
当时我在多伦多，当天正好项目上线。数据载入到一半的时候停电了，终端没有UPS电源，立马就挂了。去机房关服务器才发现机房的人锁了门出去了。最后眼睁睁地看着服务器的UPS电源耗尽，服务器崩溃。手机不通，加油站没有电无法泵油。到了机场，加航在蒙特利尔控制中心的主机也崩溃了，调度彻底失灵，所有的飞机和机组人员都在机场，就是不知道谁该飞哪架飞机。

4要不怎么叫大停电呢 乃力 2008-07-15 18:54:20
当时有些地方到半夜还没有恢复供电，不管什么样的自备电源，估计都被耗光了。

3花 乡间小径 2008-07-15 08:34:21
喜欢看技术贴。                                  
Same recipe of disaster 是否可以译为：事故原因如出一辙？                                      

4多谢鼓励 乃力 2008-07-15 18:43:43
也谈不上太多技术，互通有无吧。

“事故原因如出一辙”意思是没问题，但还是没有完全表现出说这句话时那种气急败坏的强烈挫折感。

说来好笑，你的ID我总是看成“乡间小怪”。

5改天需要马甲的时候可以考虑用“乡间小怪” 乡间小径 2008-07-15 23:34:39
挺好玩的。

5人们常说 mandman 2008-07-15 19:27:39
“阴沟里翻船”，你这句话可以翻译成“同一条阴沟里再次翻船”，就是长了点。顺便献花一朵！

6就叫“同一条阴沟里翻了两次船”吧。 乃力 2008-07-15 19:31:45

7这个不错 乡间小径 2008-07-15 23:35:11

2【原创+编译】电力系统漫谈（五）大停电（3）1999台湾大停电 10 乃力 2008-07-06 00:34:07
乃力:电力系统漫谈（五）大停电（2）美西北的森林

前些日子，长街看海分析了解构台湾电网的一个方法：
长街看海:台湾的电网还是很好破坏的。

现在两岸直航了，“破坏”一词显得不友好，一家人不说两家话，所以我建议换成“解构”。实际上，对台湾这样一个岛屿，不仅军事上没有任何纵深可言，其电力系统也注定是脆弱的。长街看海讲的是如何在北边搞解构，而在1999年7月，台湾的电力系统确实发生过一次由于南部线路故障引起的全岛大停电。

今天，在两岸直航的喜庆气氛里，我不合时宜地简单介绍一下1999年这次台湾大停电。衷心希望台湾明天会更好。

下面的主要内容来自网上的一篇科技论文

台湾电力系统的主干网采用的是345kV网络，沿着中央山脉，从南到北，把台湾的主要城市串联起来。靠海的一侧，有很多火力发电厂，靠山的一边有一些水力发电。在岛的南北两端，当时，共有3个核电站。核1、核2在北，核3在南。下面是台湾当时的电力系统图。图上的数字是故障发生前的有功功率（MW）。故障发生的具体时间是1999年7月29日23点31分。可以看到功率是从南向北传输的。需要说明的是，图中的地名都是拼音，不太容易改成中文，请读者参考开始给出的长街看海的帖子，里面有中文标识的台湾电网。不过那个图可能要新一些，有一些是1999年以后建成的。

故障的起因很简单。当日，台南县暴雨导致泥石流，一个345kV线路的铁塔突然倒塌，直接造成龙峙和嘉民之间的一条345kV线路因为对地短路跳闸，进而引起嘉民到中竂的另一条线路跳闸。随后一分钟内的连锁反应导致嘉民变电站停电，南北电气连接被切断，形成南北两个分裂的系统。此时，南部系统发电大于负荷，发电机瞬间开始加速，有暂态失稳的危险，位于最南端屏东县的核3电站首先自动停止运行。北部系统则是瞬间负荷大于发电，系统频率下降，出于安全考虑，核1和核2也被关闭。最终，全岛失去了83%的负荷，846万人口受到停电影响。实际上，只有屏东和高雄两地仍然维持了电力供应。

当时台湾的李登辉刚刚抛出“特殊的国与国关系”的论点，岛内传言对岸共军调动异常，行政院长萧万长发表讲话，不应为了“三通”危害台湾安全。这次大停电在台湾岛内引起一定程度上的恐慌，有人甚至猜测大停电是大陆方面的故意破坏。

1999年对台湾人民来说，是多灾多难的一年。在这次停电前后，还发生过一些其它的停电事故，主要是都因为遍及岛内的连续大雨。当然，1999年对台湾人民来说，是以921南投大地震被永远铭记的。

下面从网上查到的1999年7月台湾大事纪，真可谓10年弹指一挥间。


关键词(Tags): 电力系统 乃力 漫谈 大停电
最后于2008-07-10 21:32:06改,共1次;

2可不可以讲一下03年的美加大停电 冷眼旁观 2008-06-19 11:19:21
对那次记忆犹新。

3那个比较复杂一些，我得先研究研究 1 乃力 2008-06-19 21:07:00
已经谈到的这两次1996年西部停电，可以说基本上是个技术问题。不管是事故发生原因，还是事后的分析，都比较单纯。

2003年东部那次则不一样，其它因素太多，甚至媒体也跟着炒作。又因为时间比较近，可供参考的资料特别多，整理起来比较费功夫。现在正在弄。可能会先介绍一下1999年台湾大停电。

2Orz 薪东西 2008-06-19 05:54:11

2【原创】电力系统漫谈（五）大停电（2）美西北的森林 27 乃力 2008-06-19 00:19:44
乃力:电力系统漫谈（五）大停电（1）一棵树引发的事故

这里说的美西北指的是真正地理意义上的美国西北，包括最北的华盛顿州和紧邻的俄勒冈州。后者是美国森林覆盖率最高的州，前者则号称是常绿之州（Evergreen State）。可以想象，那里是何等的郁郁葱葱。

美西北大部分在哥伦比亚河流域内。哥伦比亚河发源于加拿大境内，先是进入美国华盛顿州东部地区，然后在华盛顿州境内饶了个大弯掉头向西，形成了和俄勒冈州的分界线。最终在俄勒冈的波特兰附近流入太平洋。从20世纪30年代开始，加拿大和美国在流域内陆续修建了39个水电站，其中干流上有14个（3个在加拿大，11个在美国），用于水力发电和灌溉。最著名的就是华盛顿州境内的大苦力水坝（Grand Coulee，曾经的世界NO.1）。根据百度提供的数据，至1991年底，全流域已装机3600万kW，年发电量1606亿千瓦时。在美国境内，这些水电站由邦纳维尔水电管理局（BPA）统一管理。

为了输送这么多电力，BPA在这里修建了非常密集的输电网络，其中包括大量的500kV线路。这些500kV线路基本上从北到南纵向排列，一直延伸到俄勒冈和加利福尼亚边界。再往南就是500kV加州-俄勒冈联络线（COI）。与这些500kV交流线路平行的还有一条500kV的直流线路。哥伦比亚河的电力就是通过这些交直流系统送往加州。如果从大苦力水坝到加州最近的负荷中心（萨克拉门托），GOOGLE上的显示的行车距离是1300公里左右。当然了，不是说一条线从北到南，中间还有好多变电站、开关站。除了向沿途负荷供电外，这些变电站和开关站一般都安装各种无功补偿设备。其中，并联的补偿设备用以维持线路上的电压；串联设备用来补偿线路的电抗，起到减小电气距离的作用，提高系统的稳定性。

1996年的北美西部电网，可以用祸不单行来形容。刚刚发生了 7月2号大停电一个月之后，在8月10号，北美西部电网再次发生大停电，系统再次解裂。事故的起因，倒是和上次一样，还是树。但与上一次的系统电压崩溃不同的是，这一次事故呈现出典型的区域间振荡，由于系统阻尼不够，最终失去稳定。其损失比一个月前更大，经受停电之苦的用户共有七百五十万。

不过，这一次不是一棵树在战斗，至少有四棵树和这起事故直接相关。下图显示了事故开始阶段的5个事件发生的时间和地点。

图1 事故的初始阶段
前四个事件都是因为线路和树之间发生放电，造成对地短路，导致线路被保护装置断开。其中最重要的是事件3，Allston-Keeker 500kV线路断开。它直接导致了事件4，间接导致了事件5，最终导致了大停电。事件3中的500kV线路和事件4中的115kV和230kV线路是并联的关系，当西侧的500kV线路断开后，原来流经它的1300MW功率被迫转移到东侧的其它500kV线路和并联的低压线路上。这造成了低压线路过负荷，其中一条115kV线路的保护装置被错误触发，直接切除了该线路；另一条230kV线路则因为过热膨胀，和下面的树产生放电，继而被保护装置切除。这一段基本上就是照搬7月2号的剧本。

在一连串的线路故障之后，系统有功和无功潮流分布发生变化，引起了东侧输电走廊上的一个发电厂内13台发电机被切除。随后，自动发电控制系统（AGC）正确响应，增加了华盛顿州北部水电厂的输出功率。但是，AGC是为正常运行状态设计的，此时此刻，这一“正确”动作对系统稳定性却是致命的，好心办了坏事。因为，这相当于增加了从北向南的输电距离，不仅在线路上损失了更多的无功功率（还记得吗，实际上， 无功是不被损耗的，损失的是电压的幅值。这里还是沿用电力系统的老习惯，说损失无功功率），而且使得系统更容易产生振荡。

实际上，在长距离输电系统中，系统振荡总是个隐患。这有点儿象孩子们玩的跳绳，两个人各拿一端，把绳子荡起来，其他人进来跳。如果绳子长的话，就很容易荡起来；要是绳子只有一米长，就没办法荡了。不过，玩跳绳是越容易荡越好，电力系统就反过来，不荡最好。

调度自动化系统记录下了当时500kV系统的电压和功率振荡。


图2 事故中某500kV母线的电压振荡
从图中可以看到振荡幅度越来越大，是一个典型的小扰动失稳现象。当振幅达到一定程度后，保护装置自动断开了加州-俄勒冈联络线，随后，系统解裂成4个孤岛。我曾在一次会议上，碰到一个老调度员，在事故发生的时候他正在加州某调度中心值班。他告诉我，当时，几乎所有发电机输出功率都在晃来晃去，几条联络线也在晃，调度室的灯也在闪。因为他所在的区域没有听到任何事故报告，就赶紧打电话提醒其他调度中心的同行，费了好大劲联系上了，结果发现人家也正准备提醒他呢。刚打完一个电话，还没弄明白怎么回事，加州-俄勒冈联络线已经被保护装置断开了。

事故过后，自然少不了一番会战。各路好手纷纷登台，对事故的起因、机理进行了深入透彻的分析。并提出了各种提高稳定性的方案。这次大范围的振荡主要是南北两群发电机之间的振荡，有点象日常生活中常常遇到的共振。首先想到的方案自然是修改发电机的控制参数，一方面是避免共振，另一方面，也可以增加阻尼。

另一个实用的方案是在从北到南输电线路的中间增加无功补偿，实际上是增加电压支撑点。再用一下跳绳的例子。一条很长的跳绳，很容易荡起来，但如果你在中间踩住，就不好玩了。这个电压支撑点就好比是在中间一点踩住绳子。

还有一个措施是针对自动发电控制系统（AGC）的。当系统出现多条线路跳闸的情况下，AGC系统将自动闭锁。大概相当于国家的紧急状态法。电力系统中，在发生严重故障，系统有可能失去稳定的情况下，类似的处理方式还有很多。稳态时的控制方式在事故中不能再用了，要暂时停止。

没有听说如何处理引发这次事故的那些树，也许都被砍倒了吧。

如果有机会经过那片美西北的森林，你不妨留意一下旁边的高压线。虽然在树的上方穿过，但这些电力线和树之间的距离实际上非常大。这些在系统规划里面都有相关的规定。有时侯，我就想，正常情况下线和树的距离这么大，应该足够容忍线路膨胀下垂了，怎么就能够放电呢？我也从来没有亲眼看到过这种事，真是想象不出来。但是，电力系统就是这样，什么都可能发生。1996年8月10号这一天，不同地点，短时间内连续四次，电弧击穿了线路和树之间的空气。

关于电力线和树，曾听说过一个有趣的事情（不一定准确，但基本真实）。美国的一个电力公司，在建一些输电线路时，为了缩短长度节省投资，把一段线路建在了印第安人保留地上。该电力公司对线路通过的地段有使用权，但是没有所有权，具体的合同条款我就不清楚了。反正，到了后来，线路下面慢慢地长了很多树，越长越高，离电力线越来越近。电力公司就跟印第安部落商量，能不能把树修理一下，或砍掉，或移植？面对各种威逼利诱，印第安人就是一个字，不行！电力公司没办法，只能每年修改线路的最大允许输送功率，防止线路过热膨胀，别碰到底下的树。也不知道把树烧了是不是还要赔钱给印第安人。这样一来，线路的容量就浪费了很多，而且，长此以往也不是办法。出路不外乎两条，要么，电力公司另起炉灶，把线路移走；要么，再抬高出价，把那些树的移植权买下来。事情如何解决，现在还没有听到下文。似乎要另外找个输电走廊，把那些在印第安保留地内的电力线移出来。

乃力:电力系统漫谈（五）大停电（3）1999台湾

关键词(Tags): 电力系统 乃力 漫谈 大停电
最后于2008-07-06 00:38:11改,共2次;

3好文献花！ mandman 2008-06-19 15:59:47

2牛 拖布 2008-06-18 09:52:55
不是一般的牛。
真的是服了乃力先生的总结。
专业人士的分析角度,真的不一样。

FMEA和FTA在这里统统派不上用场,关键时候,还是得硬着头皮上。

需精读。

3野牛？ 乃力 2008-06-18 20:51:41
那地方可能野牛比较多。

我精读半日，还是不解下面这句是什么意思？

4回复迟了,请鉴谅 拖布 2008-06-24 08:24:18
FMEA和FTA的手法,归根结底都是由人来完成的。
很难想像一班小学生能弄出像样的FMEA或FTA来。
(不过话也不能说死了,没准儿从小学生的独特视角,能发现崭新的东西呢。)

Human-Error是工程学中最难最难解决的问题。
FMEA和FTA做得再好,碰上Human-Error一样没辙。

Human-Error的对策多种多样,最近在下正在(被领导引导着)学习稳态安全系数传递和不稳态安全系数传递,那叫一个头大。

鄙人的经验之谈,对付Human-Error最有效的方法,就是找对Human,特别是火烧眉毛的时候。
FMEA和FTA很重要,但有一个不能忽视的前提,那就是制作FMEA/FTA的人或团队的责任心和工作能力。

不才敬白。

最后于2008-06-24 08:55:15改,共1次;

5太客气了 乃力 2008-06-24 23:04:12
在电力系统里也一样，各种规程、规范海了去了。而且内容非常细，为的就是防止Human-Error。另外，电力工程师的保守谨慎也是出了名的。这些都有助于减少Human-Error。但是，还是不能完全避免。2003年北美东部大停电就是这样一个典型。