城市大面积停电事件影响及特征分析

2021-03-30安志国潘效文吴加强刘建红桂鹏飞

电力安全技术 2021年12期

关键词：大面积台风灾害

安志国，杨琨，潘效文，吴加强，刘建红，桂鹏飞

(广东电网有限责任公司广州供电局，广东广州 510620)

1 国内外典型大面积停电事件分析

1.1 国外典型大面积停电事件

从全球范围看，近十几年来世界各地发生过多起特大停电事件，给当地的经济和社会生活带来了巨大损失。代表性的典型特大停电事件主要包括如下几起。

1.1.1 韩国大停电

2011-09-15，韩国首尔及其周边的4个城市遭遇停电事故，造成212万户居民用电和工业生产用电受到严重影响，对韩国的社会生产生活秩序造成严重影响。

此次停电事故成为韩国历史上最为严重的一次大面积停电事故，停电原因为：韩国电力公社为减轻电网负荷，维持预备电力，在没有事先通知电力用户的情况下，采取轮流拉闸限电和停电措施。这是一起典型的人为责任大面积停电事故。

1.1.2 委内瑞拉大停电

2019-03-07，委内瑞拉发生大面积停电事件，首都加拉加斯和20个州受到影响，受影响公众达3千万人，国内通信网络和多地供水线路受到重创。委内瑞拉超过半数地区全停时间达到6 h以上，是近十余年来委内瑞拉遭遇的持续时间最长、影响范围最广的大面积停电事件。首轮停电逐步恢复后，3月9日委内瑞拉国内再次发生大面积停电。

此次停电的原因委内瑞拉官方认为是网络攻击导致的水电站机组停运进而诱发大范围停电。另有观点认为，本次停电是由于委内瑞拉最大的水电站——古里水电站的输送线路廊道发生火灾引发回跳闸，进而导致中心变电站失压引发该国全国范围的大面积停电。

1.2 国内典型大面积停电事件

国内近年来也发生过多起因极端天气导致的大面积停电，其中最为典型的是2005年强台风“达维”、2015年强台风“彩虹”引发的海南、广东等地电网大面积停电事件。

1.2.1 “达维”台风引发大面积停电

2005-09-26，强台风“达维”登陆海南岛后对海南电网造成重创。此次停电共造成海南全省损失总负荷62.5 %，其中海口损失81.4 %，损失最重的文昌市达97.4 %，停电损失负荷超过90 %的地区还有万宁和琼海市。海南电网全停后，海南省启用黑启动程序，相关子系统相继实施黑启动程序启动发电机组，同时并网发电，经过多次尝试后，终于获得成功。“9·26”海南大面积停电成为我国第一次因大面积停电而实施黑启动方案并获得成功的案例。

此次停电事件反映出海南电网孤网运行、大机小网、设备老化、对外联系较弱等突出问题，对提升海南电网自身的稳健性提出了更高要求。

1.2.2 “彩虹”台风引发大面积停电

2015-10-04，“彩虹”台风在东南沿海登陆，对南方电网造成了重创。“彩虹”台风中心最大风力15级，阵风超过17级，是建国以来秋季登陆我国大陆地区的最强台风。据统计，此次“彩虹”台风导致广东电网大范围停电，广州、湛江、茂名等地受灾较重。其中，广州电网发生了20多年以来的首次大面积停电，停电用户数超过40万。广州电网启动一级响应，全力应对此次停电事件。

“彩虹”台风造成的停电还引发了社会一系列问题的连锁反应。“彩虹”台风对湛江的通信造成严重影响，移动、联通、电信三大移动运营商大量通信基站退服、通信机楼停运，通信一度中断超过24 h。湛江水务集团下属的多个水厂停电，全市发生大面积停水。交通智能监控、指挥系统设备失灵，造成交通瘫痪。湛江火车站断电，站内照明灯塔被吹倒，大量树木、杂物以及部分电线横在铁轨上，导致列车停运。湛江机场停电，导航设备、助航灯具以及监控等设施设备损毁严重，且因停电停止运作，共有近50架次的航班被迫取消。

2 大面积停电事件诱发因素与后果

2.1 大面积停电事件诱发因素

在对以往国内外发生过的典型大面积停电事件进行详细梳理和分析的基础上，结合我国各地面临的公共安全风险实际，可将容易引发大面积停电事件的诱发因素归结为自然灾害因素、电网运行因素和外力破坏因素三个方面。

(1) 自然灾害风险特别是极端天气容易导致大面积停电。各种暴雨洪涝灾害、台风、强对流天气、雨雪冰冻灾害、滑坡泥石流等重大灾害可能导致电网受损，引发连锁跳闸，从而导致大面积停电事件发生。

(2) 电网自身运行风险容易导致大面积停电。电网在运行过程中，其自身的设备故障，电网设计方面存在缺陷，电力保护装置受损，电网安全稳定控制装置失效，或者电网控制及保护水平达不到电网安全运行的实际需求等各种因素，均有可能引发大面积停电事件。

(3) 外力破坏容易导致大面积停电。人为蓄意对电网设施进行物理破坏、对电网运行控制系统进行的网络攻击、电网设施周边进行的工程施工等各种外力因素，均有可能导致大面积停电事件的发生。

2.2 大面积停电事件后果

大面积停电的影响范围广泛，可能波及多个城市和人口稠密地区。事件除了对电网网架结构本身的破坏以外，还可能会因为故障升级而蔓延到上游的发电厂，引发系统性问题。事件造成的社会方面的问题一般会在停电事件发生后集中爆发，会对水、电、油、气等城市生命线工程和工厂、医院、学校、人员密集场所等重点防护目标的正常运行造成严重的影响，从而诱发整个社会系统出现问题甚至发生崩溃。

大面积停电背景下社会方面的主要风险有如下方面：医疗卫生、供水、物资、油气供应、金融、通信、工业生产、市内交通、铁路、航空、安全保卫、重点部门保障、高层建筑、广电网络。

3 大面积停电事件应对处置任务

不同诱发因素导致的大面积停电事件，其应对处置的任务会有所区别，但总体上会遵循监测预警、应急响应与救援、后期处置与恢复等基本任务流程。从近年来国内外发生的大面积停电情景看，极端天气导致的停电较为普遍。因此，下面选取极端天气导致的大面积停电事件，来说明应对过程中可能涉及的各项主要任务，包括监测预警、应急响应、后期处置、信息发布与沟通等若干环节。

3.1 监测与预警

极端天气发生前，例如超强台风登陆或者暴雨灾害发生之前，气象部门一般都会发布相应的台风预警或暴雨洪涝等灾害预警信息。在接到气象部门的预警后，电网企业、地方政府电力行业主管部门、城市运行保障单位等相关单位要根据灾情采取必要的预警行动，提前做好防范和应对灾害准备。

3.2 应急响应与救援

大面积停电事件发生后，地方政府要根据停电影响范围和停电户数等实际情况，决定启动相应等级的应急响应，成立大面积停电事件应急指挥机构，上级政府视情况派出指导组或工作组赴当地指导抢险救灾和应急救援工作。应急指挥部按照预案规定应成立相应的工作组，涵盖电力恢复、综合保障、社会稳定以及新闻宣传等方面的主要工作。相邻地区或不同行业部门之间的应急指挥机构要进行有效衔接，确保信息渠道畅通，重大事件信息第一时间实现共享，在上一级政府的统一领导下通力协作，协同应对大面积停电可能带来的各方面损失和影响。

3.3 后期处置与恢复

电网恢复供电至一定水平(如恢复到灾前水平的90 %或95 %)时，可根据预案规定进入后期处置与恢复阶段。在确保电网运行稳定且重大隐患和次生衍生事故隐患消除之后，由相应的应急指挥机构宣布终止大面积停电事件响应。响应终止后，有关指挥机构要指定有关部门按照有关规定及时开展应急处置评估和事件调查工作，总结经验和教训，找出短板，改进工作。事件响应结束后，有关部门要及时开展善后恢复与重建工作，制定恢复重建方案，落实恢复重建资金来源。必要时启动保险理赔机制，严格依法依规开展理赔工作。

4 大面积停电事件应急能力及资源需求

为确保应对大面积停电的各项应急任务能够得到有效落实，还需要地方政府及其有关部门、电力企业等有关单位全面提升应急能力，并配备必需的各类应急资源。按照应急能力的要素框架，可以将大面积停电事件应急能力分为软性能力和硬件能力。软性能力主要是指已有的制度和管理机制是否适用，组织指挥体系运行是否顺畅，应急管理人员应急管理能力匹配，应急救援队伍抢险救援能力是否到位等方面；硬件能力主要包括电力设施及电网抢险救援装备和应急设备配备情况，应急抢险救援物资储备情况，应急管理平台系统支撑能力等若干方面。