台风引发大面积停电危害分析及应对

蔡 维，余俊宏，余尔汶

(1.国网福建省电力有限公司，福建 福州 350003；2.国网福建省电力有限公司福州供电公司，福建 福州 350009；3.福建省电力应急办公室，福建 福州 350001；4.国网福建省电力有限公司检修分公司，福建 福州 350013)

0 引言

大面积停电事件不但影响电力企业正常生产经营秩序，同时还会导致公共交通、水、气、煤、油等供应中断，对国家安全、社会稳定造成负面影响。分析梳理大面积停电事件造成直接和间接危害，对做好大面积停电事件应急准备具有指导性作用。

1 案例分析

2016年全球海域最强台风“莫兰蒂”，在沿海M市登陆时中心附近最大风力15级，阵风速度50m/s。强台风对M市的公共设施造成严重危害。

1.1 台风对公共设施及电网的影响

1.1.1 公共设施

强台风导致M市大面积停电，全市供水、通信中断，70 %绿化树被吹到或折断，市区路灯仅剩不到20 %；工业交通方面，2 000余家工厂企业停产，市中心主干道全部被积水淹没；农林牧渔方面，全市大田作物、果树受灾面积300万亩，水产养殖损失面积150万m2；水利设施方面，损坏小型水库堤防60 km，损坏水闸190座。

1.1.2 电网企业

(1) 主干电网方面:500 kV线路倒塔5基，断串5基、地线横担断裂1基，220 kV线路倒塔7基、塔头变形1基、断线3处，110 kV线路倒塔4基、断线10处、横担变形2基，35 kV线路倒塔1基；累计停运500 kV线路5条、220 kV线路25条、220 kV变电站6座、110 kV线路109条、110 kV变电站34座、35 kV线路24条、35 kV变电站6座。

(2) 配电网方面:配网倒(断)杆2 516基、倾斜1 484基、导线断线1 974处，受淹环网柜3个、站房5个；累计跳闸10 kV线路2 619条，停运10 kV配变59 276台。

(3) 供电用户方面:累计停电323.05万户(占比29.37 %)，损失负荷超过80万kW(占比25.39 %)；市政府等一级重要用户停电，自来水厂、石油化工等二级重要用户停电。

1.1.3 发电企业

S电厂1，2号机组紧急停运，H电厂2号机组紧急停运，启备变失电。两个发电厂的厂用电全部失电，仅靠自备发电机组带保安段运行。厂用工业和生活用水系统停运，照明、电话通信、信息网络全部瘫痪。

1.2 大面积停电的影响

1.2.1 通信行业

所有核心业务均需要持续安全电力供应。通信行业受影响的核心设施是机楼、接入网、基站。

(1) 移动公司:受影响最为严重，基站峰值停电1 765个(含室分站)，峰值退服基站1 689个；传输网线路受损1 896 km；本地汇聚系统中断13处，接入网中断266处；集客峰值故障1 961宗，社区宽带峰值故障6 752宗。

(2) 联通公司:全市停电的基站超过700个，核心干线机房、汇聚机房全面停电，出现较大面积的退服现象。

(3) 电信公司:基站停电386个，接入网停电272个、中断180个(含停电及断纤)，EPON (ethernet passire optical，以太网无源光网络)停电及断纤4 500个，接入网及EPON受影响固话用户数约36.5万户、宽带用户数约21.3万户。

1.2.2 供水系统

供水行业对电力的依存度很高，自来水厂制水送水用电量最大的就是取水泵房和送水泵房。水务集团所属12个水厂停产。个别水厂停止供水时间将近15 h，影响38 %的居民供水。大部分地下水源水厂、抽水泵站、加压站停止供水达8 h左右。

1.2.3 交通运输行业

大面积停电后，86架次航班全线取消，32趟进出M市列车晚点运行，大量滞留旅客；港口航道停航，码头停产，轮渡停止运营。交通信号灯、交通智能监控系统设备失灵，交通受阻；立体停车设备无法使用，客运车辆和人员无法及时输送转移。

1.2.4 供油行业

供油行业主要受影响的是加油设备、控制通电设备、支付结算系统及消防安全设备。D厂地下油库应急发电柴油不足，停止运营达48 h。大部分社会油站因没有自备发电机而歇业，110座加油站无法正常加油，衍生医院、通信、供电、供水、消防以及应急抢修车辆用油不足。

1.2.5 医院医疗卫生行业

M市某医院的油料储备只能维持自备发电机(800 kW) 10 h的运转；通信中断道路受阻，信息传递困难，病危人员转运困难。

1.2.6 重点高危用户

M市钢铁厂外部供电线路先后跳闸，若自备机组跳闸，电力供应中断，高炉焦炉、原料、炼钢等重点部位将断电。

2 大面积停电风险分析

2.1 自然灾害风险

自然灾害风险包括雷暴，台风、洪涝、地震等。雷电以及雷电引发的森林草原山火，对电网影响最为频繁；沿海地区台风、洪涝灾害也对电力造成较大影响；内陆地区偶发龙卷风、微地形产生的风场影响输电线路安全运行；冬季降温造成线路覆冰亦有可能引发面积停电。

2.2 电源侧受限风险

因各种原因造成发电厂站无法开机运行，或不能满功率运行，引发连锁反应，进而造成电网较大面积停电。例如冬季局部地区光伏发电零出力，水利、风力发电弱出力，都是季节因素造成电源侧风险，此类风险如单一出现影响不大，如转变成行业系统性风险则可能诱发大面积停电。

2.3 电网侧状态风险

2.3.1 电网结构

电网主干网络存在局部的薄弱环节，关键输变电设备故障可能引发大面积停电风险；配电网络单电源比例高或联络通道容量不足，设备故障停电时转供电能力受限。在特定条件下可能被迫限荷，造成局部停电。

2.3.2 设备本体

重要发输变电设备、自动控制系统因产品质量问题、巡视维护不到位、隐患排查治理不到位，有可能导致电网大面积停电。例如沿海地区特别是海岸线30 km范围内的电力设备，受海风盐雾污染影响较大，巡检不及时，易发生污闪跳闸引发停电。

2.3.3 外力破坏

野蛮施工、非法侵入、火灾爆炸、恐怖袭击、网络黑客攻击等外力破坏，可能造成电网设施损毁，引发大面积停电。线路设备附近违章搭建、超高树木种植、机械施工作业等安全距离不足导致线路跳闸，均可能造成电网大面积停电。

2.3.4 人员行为

电力企业运行维护人员误操作或运行人员处置不当，可能诱发连锁故障，最终导致大面积停电。

2.3.5 系统稳定

电力系统在正常运行时，经受多种干扰因素可能导致功角不稳定、频率不稳定、电压不稳定。当这系统稳定“三要素”之一遭到破坏时，均可能造成大量用户供电中断，甚至导致整个系统的瓦解，后果极为严重。

2.4 负荷侧风险

一些用电单位对电力设施的安全运行重视不够，少数值班人员资质不足，保安电源不足或者维护有问题。单一用户的风险可能是造成人身伤害，也可能由于连锁反应造成大面积停电。

3 大面积停电事件应对启示

从案例看出，提高应对大面积停电突发事件要遵循应急PPRR四阶段原则开展应对。主要为预防(Prevention)、准备(Preparation)、响应(Response)和恢复(Recovery)，如图1所示。

图1 PPRR四阶段内容

(1) 在预防环节，主要目标是力图消除或者减少灾害影响，增强企业遭受突发事件时的承受力和增加企业受灾害影响时的快速恢复能力。

(2) 在准备环节，主要目标是建立应急工作计划和预案，提供应急教育和相关信息，做好事件发生前人、财、物的准备。

(3) 在响应环节，主要目标是启动应急工作计划和预案规定的响应，降低突发事件影响，减少人员伤亡和财产损失，提供应急供电和电力抢修。

(4) 在恢复环节，主要目标是制定合理恢复计划，尽快重建受损设施，恢复正常供电。

4 结束语

从实际案例出发，分析大面积停电事件的主要危害，提出“预防”“准备”“响应”“恢复”四个环节加强应急能力建设，提高电力设备设施抵御灾害能力，强化队伍装备装置管理，科学开展应急指挥处置，加强灾后抢修和灾前防御能力，将台风灾害引发大面积停电的负面影响降到最低。