二、两次大停电事故影响和直接原因
(一)大停电损失负荷和影响范围
在2012年7月30日凌晨2点33分,从由西部向北部电网输电的一条400千伏重载线路因距离保护三段动作跳闸开始,在相继跳开10条联络线后北部区域电网与大网解列、因频率崩溃而瓦解。北部电网事故前负荷3600万千瓦,事故后损失负荷约为3567万千瓦,影响9个邦、3.7亿人口。7月30日16时前全部恢复供电。
在7月31日12时58分,由西部向北部电网输电的两条220千伏跨区域重载联络线(各约30万千瓦)相继跳闸,13时,前一天事故开始时首条跳闸的那条400千伏重载线路再次因距离保护三段动作跳闸,在相继跳开69条联络线后北部、东部和东北部三个互联的区域电网因功角、频率和电压失稳导致瓦解,西部电网与北部和东部电网解列而免于停电。事故发生前北部、东部和东北部电网负荷约为4835万千瓦,事故后损失负荷约为4800万千瓦,停电影响23个邦、6.7亿人口。北部、东部和东北部的大部分地区分别在约5小时内、8小时内和2小时内恢复供电。
(二)大停电事故直接原因
印度电力部发布的事故调查报告指出了导致两次大停电事故的直接原因:
1.大量交流联络线停运,严重削弱了北部与西部的跨区电网结构。7月30日和31日事故发生前,在北部与西部跨区输电断面仅有1条400千伏和2条220千伏联络线在运行。在北部、西部和东部区域电网之间及其附近的输电断面停运的联络线多达52条,其中75%是用于系统调压拉停。由于北部与西部跨区输电断面网架结构受到严重削弱,在第一条线路跳闸前电网已经处于不安全状态。
2.北部电网有些邦利用偏离计划交易机制大量超计划用电,致使已经被严重削弱的北部与西部跨区输电断面联络线重载运行。为了拓展跨邦、跨区电力交易市场,印度实施了与频率挂钩的联络线偏离计划电力交易机制,允许各市场主体在规定的频带内(49.5~50.2赫兹)偏离计划买卖电而不另外加价,两次事故前电网频率分别为49.68赫兹和49.84赫兹,都在规定范围内,北部电网内缺电比较严重,四个邦利用ABT机制同时大量超计划用电,造成北部与西部跨区输电断面唯一的一条400千伏线路功率达到145万千瓦、两端电压也大幅降低,增加系统失稳风险。
3.北部和西部电网调度中心为了降低北部与西部跨区输电断面的功率,对北部电网内超计划用电的有关邦下达了减负荷的调度指令,也对西部电网内有关发电厂下达了减出力的指令,但都未得到有效执行。
4.两次事故都是因同一条重载的400千伏联络线距离保护三段动作而跳闸,引发相关线路过负荷、功率振荡而跳闸导致系统失稳。虽然这条400千伏线路功率达到145万千瓦,但尚未达到该线路允许的最大载流量限额(765千伏降压、四分裂导线),距离保护三段在这种情况下动作跳闸不合理。由于继电保护未采用振荡闭锁技术,导致大量线路跳闸,进一步加剧了电网失稳。北部、东部、东北部电网防止电网频率瓦解的自动低频减载方案因未落实到位而没有发挥出应有的作用。