從世紀大停電探討如何保證用戶(hù)用電穩定性？

　　盡管美國世紀大停電已經(jīng)過(guò)去十幾年的時(shí)間，但是它帶來(lái)的災難時(shí)刻警示著(zhù)人們供電穩定性問(wèn)題，那這場(chǎng)災難到底是如何引起的呢?

　　2003年8月美國東部時(shí)間14日下午4時(shí)左右，美國東北部和加拿大部分地區發(fā)生了大面積停電，這是北美歷史上最大規模的斷電事故，除了紐約、底特律和克利夫蘭等大城市電力全部中斷外，斷電的還有新澤西、俄亥俄、密歇根、康涅狄格、賓夕法尼亞、佛蒙特、馬薩諸塞等州和加拿大首都渥太華、第一大城市多倫多、西部城市溫莎和安大略省北部地區的諾斯貝市。

　　圖1停電范圍

　　隨后，美國關(guān)閉了位于紐約等四個(gè)州境內的九座核電站。約5000萬(wàn)人的生活用電受到嚴重影響，經(jīng)濟損失嚴重。美國估計損失可達300億美元，加拿大估計安大略省損失為50億美元。此次停電事故給當地交通、通信和居民的生活造成了嚴重的影響。

　　圖2大停電導致交通癱瘓

　　在這次停電期間，電力公司對盡快恢復供電做出了很大努力。政府也要求民眾予以配合，號召民眾盡量少開(kāi)空調、洗衣機和電視，盡可能避開(kāi)高峰時(shí)間做飯。電力公司在恢復供電期間采取輪流停電的方式以盡可能減少對公眾生活的影響。經(jīng)過(guò)29個(gè)小時(shí)，到15日美國東部時(shí)間21：03，紐約市的電力供應全面恢復。但直到21日加拿大安大略省的電力供應還未徹底恢復穩定。

　　圖3美國帝國大廈在停電期間

　　9月12日，由美國和加拿大專(zhuān)家組成的聯(lián)合調查小組，對不久前北美發(fā)生的大停電原因作出初步調查報告，調查顯示，天氣炎熱負荷激增，線(xiàn)路重載跳閘后造成某地區電壓進(jìn)一步降低并引起一連串故障，是停電的客觀(guān)原因之一，而一座發(fā)電廠(chǎng)因受雷擊發(fā)生火災則被認為是停電的直接原因。

　　圖4雷擊現場(chǎng)

　　此次大停電由于影響大，經(jīng)濟損失嚴重，被稱(chēng)為“世紀大停電”。其實(shí)最終導致災難的原因無(wú)非是外部影響導致供電質(zhì)量不符合標準。

　　衡量供電質(zhì)量的四項重要的指標主要指電壓、頻率、波形和供電的可靠性。

　　圖5供電質(zhì)量現場(chǎng)數據測試

　　從另一個(gè)角度說(shuō)，電能質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統的供電安全和供電質(zhì)量，電能質(zhì)量是對優(yōu)質(zhì)供電進(jìn)行評價(jià)的重要方面。

　　那么影響電能質(zhì)量的因素的主要方面有那幾個(gè)呢，一般來(lái)說(shuō)是包括以下三個(gè)方面：

　　l電力設備及裝置的自動(dòng)保護及正常運行的因素，如大型電力設備的啟動(dòng)和停運、自動(dòng)開(kāi)關(guān)的跳閘及重合等對電能質(zhì)量的影響，使額定電壓暫時(shí)降低、產(chǎn)生波動(dòng)與閃變。

　　圖6電氣開(kāi)關(guān)設備

　　自然現象的因素：雷擊、風(fēng)暴、風(fēng)雪等對電能質(zhì)量的影響，使電網(wǎng)發(fā)生事故，造成供電可靠性降低。

　　圖7大雪致使輸電網(wǎng)絡(luò )結冰停運

　　電力用戶(hù)的非線(xiàn)性負荷、沖擊性負荷等大量投運的因素，如煉鋼電弧爐、電氣化機車(chē)運行等對電能質(zhì)量的影響，使共用電網(wǎng)產(chǎn)生大量的諧波干擾、產(chǎn)生電壓擾動(dòng)、產(chǎn)生電壓波動(dòng)與閃變等。

　　圖8電氣化鐵路引發(fā)電網(wǎng)波動(dòng)

　　炎熱夏季已經(jīng)到來(lái)，持續的高溫天氣，居民生活、辦公營(yíng)業(yè)用電量劇增，超負荷用電造成的故障頻頻發(fā)生。

　　圖9 2016年6月份用電量統計

　　為了防止“世紀大停電”這類(lèi)大事故的發(fā)生，我們不僅要加快電網(wǎng)建設、完善電網(wǎng)結構，也要實(shí)時(shí)監測電網(wǎng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題，使得我們的電網(wǎng)能實(shí)時(shí)發(fā)現電能質(zhì)量問(wèn)題并解決。

　　致遠電子E8000在線(xiàn)式電能質(zhì)量監測裝置是經(jīng)過(guò)致遠電子工程師前期產(chǎn)品的技術(shù)積累開(kāi)發(fā)而來(lái)，通過(guò)了開(kāi)普實(shí)驗室型式試驗認證和IEC61850 規約一致性實(shí)驗認證，精度完全符合IEC61000-4-30A 級標準。目前已通過(guò)廣東、廣西、云南、浙江等地電科院的入網(wǎng)檢測，廣泛應用于全國各地各級變電站、高耗能企業(yè)對現場(chǎng)電能質(zhì)量的監測與分析。

　　圖10 E8300在線(xiàn)式多回路電能質(zhì)量監測裝置

　　常用功能：

　　原始波形顯示與測量

　　監測被測信號50 次諧波分量，包括1~50 各次諧波畸變率、總諧波畸變率、諧波相角、間諧波，滿(mǎn)足國標GB/T 14549 和IEC 61000-4-7 對公用電網(wǎng)諧波的測試要求。

　　閃變分析

　　公共供電點(diǎn)電壓因沖擊性功率負荷(如煉鋼電弧爐，電弧焊機等)引起的電壓快速變化而導致的閃變效應。E8000系列電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置具有電壓閃變監測功能，符合GB/T 12326-2008標準。

　　電壓波動(dòng)與故障錄波

　　E8000電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置能捕捉所有電壓電流通道的波形，分析干擾源。諧波分量超標、畸變率超標、電壓有效值超標、短路故障等均可啟動(dòng)電壓波形與故障錄波記錄，從而捕捉電壓波形細微的變化。

　　電力系統頻率波動(dòng)監測及記錄

　　E8000電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置頻率測量精度為0.001Hz，頻率范圍從42.5Hz 連續到57.5Hz，在線(xiàn)監測電力系統頻率，頻率越限可及時(shí)報警及記錄。