⑵ 电网发展的不同时期,具有不同的特性。电网发展初期,电网的结构比较简单,在单一故障下(n-1)采取常规措施可以保证电网的安全运行,稳定性破坏性事故多为瞬时稳定或静态稳定的破坏事故。1965年纽约大停电事故属于简单电网结构动态稳定过程中静态稳定破坏的事故(主要是水、火电调速器时间常数差异引起),前者稳定破坏事故发生事故后2秒钟以内,后者在3-4秒之内。而现代化复杂的大电网,由于电网的同步能力强,单一的故障,勿需采取措施可以保证电网的安全稳定运行。大面积稳定破坏事故的性质多为动态稳定过程中静态稳定的破坏(功角稳定),具有以下特点:
① 从事故开始到稳定性破坏事故发生,持续时间长,可达数分钟以上。如美国2003年8月14日事故,从15时06分俄亥俄州第一条345kV线路跳闸开始,到16时09分印第安纳至俄亥俄州 第六、第七条345kV线路先后跳闸,电网开始崩溃,形成大面积停电事故,过程持续一小时零三分。美国1996年8月10日大面积停电事故。从枯爱典-奥特兰大间500kV线路14时06分39秒第二次跳闸开始,到15时47分36秒劳兹-莱奇新顿间的230kV线路跳闸止,其间500kV线路5回、230kV线路1回共计6回线路跳闸,历时一小时四十一分。 又如2006年7月1日华中(河南)电网稳定性破坏事故。从20时48分嵩山至郑州的2回线保护误动跳闸,到20时58分豫中到豫西的220kV线路跳闸,历经10分钟。历时时间最短的是美国1996年7月2日大停电事故,从故障发生到电网瓦解历时只有1分钟。
② 电网坚强,但结构复杂,线路故障(或无故障)跳闸,故障线路功率转移引起多条线路超载跳闸,如美国东部大停电事故共跳闸7回345kV线路;如美国 1996年8月10日大停电事故共跳闸6条线路,其中500kV线路4条,230kV线路2条;华中(河南)大停电事故共跳闸9回线路,其中500kV线路4条,220kV线路5条,美国1996年7月2日电网大停电事故,从事故发生到电网崩溃瓦解,连续跳闸120-500kV线路32条。这就是复杂电网结构的特点。
⑶ 电力系统的电气设备(包括继电保护和安全自动装置)的事故是不可避免的,这是电力系统的特点之一;电网规划、设计、科研和运行的任务就是要扬长避短,从我国电网的实际出发, 认真总结经验,掌握各个时期电网的特点,充分认识电网的规律。电网规划、建设和运行的主要责任是防止电网发生大面积停电事故,把大面积停电事故(包括电网瓦解事故)的概率降到最低,把损失降到最小。
3、合理的电网结构是同步电网安全的物质基础
实践一再证明,保证同步电网安全稳定的最重要的条件是有一个好的电网结构。什么样的结构是好的?什么结构是合理的?我国根据电网运行的实践和电网稳定破坏事故的分析总结提炼的电网结构的基本经验。具体体验在电力系统技术导则中。其具体原则是:
⑴ 加强受端电网建设(即主网架的建设),逐步将几个独立的自然供电区,通过联络线联结,形成坚强的区域性电网,使其在电气上形成一个坚强的整体,成为全网的核心。如华东的长江三角洲电网、广东的珠三角电网、华北的京津唐电网以及东北电网的沈(阳)、抚(顺)、本(溪)、鞍(山)电网。