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緩慢的“療傷”進程——印度大停電事故一周年觀察

   2013-08-22 《國家電網》黃瀚 8940
核心提示:發生在2012年7月底的印度災難級大停電已經過去一年了。由于其造成了巨大的政治、經濟影響,所以事故的原因調查和后續改進措施獲得
發生在2012年7月底的印度“災難級”大停電已經過去一年了。由于其造成了巨大的政治、經濟影響,所以事故的原因調查和后續改進措施獲得了印度國內電力行業的廣泛關注和參與。然而,從一年來印度電力系統在體制、監管、協調和技術等停電事故主要原因方面所采取改進對策的實施情況來看,調度管理體制機制問題依然存在,技術缺欠的修補進展緩慢,實現各改進措施的審批手續繁復,事故后的“療傷”效果存在很大的不確定性,印度電力系統仍存在停電安全隱患。

2012年7月30日,當地時間凌晨2點33分,印度北部地區發生了一次重大的電網大面積停電事故,事故發生時北部區域電網的負荷約為36000兆瓦,逾3.7億人受到影響。在上述地區恢復供電數小時后,于當地時間7月31日13時05分開始,包括印度首都新德里在內的東部、北部和東北部地區電網再次發生大面積停電事故,超過20個邦再次陷入電力癱瘓狀態,全國近一半地區的供電出現中斷,逾6.7億人口受到影響,相當于整個歐洲的人口數量,影響的總負荷大約為48000兆瓦。本次大停電是有史以來影響人口最多的一次電力系統事故。

事故發生后,印度電力部任命了以中央電力管理局董事會主席為首的調查委員會分析這兩次事故發生的原因。事故分析報告認為多方面原因導致了這兩次電力系統大面積崩潰,主要原因包括多條區域間聯絡線停運導致跨區通道弱聯系。在事故發生前,西部電網和北部電網斷面只有Bina-Agra 400千伏(單回)一條交流主干聯絡線路處于運行狀態;重要區域間聯絡線(Bina-Gwalior-Agra 400千伏)處于高載荷狀態;北部電網內的邦負荷調度中心對區域負荷調度中心要求其降低邦內電力公司透支用電指令的響應不充分,同時,西部電網內電力公司也未對降低其發電出力的調度指令實施有效操作。

然而,這些停留在表面上的技術原因只是反映了事故前印度電網紊亂的物理狀態,而造成這樣大事故概率狀態的深層次原因,在事故后隨著電力部長的免職和在對超出計劃外用電邦喧鬧的責備聲中,并未成為關注的焦點。

事故深層次原因

印度是聯邦制國家,各邦相對獨立,電力管理體制也分為國家和地方(邦)兩個層面。在國家層面,其電力管理體制已實施政企分開,電力部負責履行政府管電職能,電力監管委員會負責履行電力監管職能,中央電力局隸屬電力部,具有規劃、政策、標準制定及審批權。印度國家電網公司負責建設運營國家電網(跨區域和跨邦電網)。印度電力系統分為5個區域電網,即北部、西部、南部、東部和東北部電網。除南部電網外,其余4個電網交流同步運行,南部電網與東部、西部電網通過直流線路非同步互聯。

印度電力工業歷史積累的諸多問題和經濟發展對電力能源需求增加的矛盾日益突出,是2012年印度大面積停電的深層次原因。

印度電網大區之間的聯系十分薄弱,一旦局部內部故障引發連鎖反應,或者區域電網自身發電能力大幅減少,彼此難以形成有力支持,發生大面積停電可能性很大。

印度當前的調度運行體制極大削弱了其電力統一調度能力,調度令難以有效執行。各邦調度機構獨立于國家和區域調度機構,不同級調度機構約束能力弱、跨邦跨區調度協調能力不足,調度指揮不暢。這次大停電后,印度電力部長在媒體公開指責北方各邦不服從電網調度,電網超負荷運行,導致系統崩潰。印度電力專家認為,區域電網分割和電網調度失靈是事故的直接原因。

在世界銀行推動下,印度1992年開始啟動電力發、輸、配電分開,投資完全放開,主體多元。由于管理體制混亂,印度電網發展長期各自為政,存在電網管理水平低、線損高(印度線損高達25%,居世界前列)、企業效益差、投資能力弱等突出問題,長期制約著印度電網發展。這種在整體層面比較分散與混亂的管理體制與模式,在很大程度上造成了印度電力發展難以有統一、科學的規劃,加大了印度電網等基礎設施的建設與運行難度,也影響了印度電力企業的運營與積極性,導致印度電力在整體上難以實現統籌協調發展。

改進措施實施緩慢

印度事故調查委員會在大停電事故發生兩周后提交給印度中央電力管理局的報告中從四個層面列舉了改進措施,以保障電網系統的安全運行,部署了20類32項建議要求,并提出了建議要求的執行期(最長為1年)和具體的承擔方。

然而,根據印度中央電力局公布的執行情況報告,截至今年6月初,32項建議要求中只有4項標注完成,在其他仍在執行的建議要求中,觸及管理和調度體制部分的內容仍處于懸而未決的狀態,一些獲得中期結果的改進執行工作所暴露出的問題不容樂觀。

在電源層面,印度中央電力管理局要求強制發電機調速器使用其主要的頻率響應功能,即發電機需要對頻率變化做出自動響應以調整其輸出。具體的執行要求是對當前的計劃外電力交換機制進行審查,建立新的計劃外電力交換機制,確認發電機的主要反饋機制和系統運行的防御機制與相應的電網法規一致,以保證電網有效應對突發事件。

印度中央電力局2013年6月公布的最新建議執行進展情況顯示,對于在5項電源改進建議中最重要的計劃外電力交換機制問題,實際上在2010年11月底就由印度國家負荷調度中心起草了相關文件并報送印度中央電力監管委員會審批,但是并沒有得到足夠的重視。直到2012年7月初,中央電力監管委員會才責成其下屬機構組成委員會討論該議題,并于今年4月公布了征求意見稿,推進速度實在緩慢。

調度運行層面的改進措施建議大多為技術方面的建議,而唯一與大停電主要原因之一的調度體制機制問題聯系的就是停運計劃協調。而標注為已完成狀態的該項建議的解決方案,僅是由國家負荷調度中心派代表參加5個地區電網調度中心獨立召開的停運計劃月度會議。這不由得使人對該方案實施的具體效果產生疑問。

對于完善基于頻率變化率的減載措施和低頻減載措施一項,雖然仍然處于實施階段,但是中期的調查結果不容樂觀。以印度北部電網為例,148個低頻減載保護中只有58個可實現功能操作,8個基于頻率變化的減載保護只有兩個可實現功能操作。

在設備層面,印度事故調查委員會提出需安裝足夠的無功補償裝置和動態補償裝置,部署足夠的基于同步相量的廣域監視系統和系統保護方案,通過遙測和通信設施來保障調度與輸電環節、發電環節之間的通信順暢。新建的輸電設施和發電廠必須安裝必要的遙測設備,并建立相關措施,避免這兩次停電事故中均發生的,在負載逐漸損失的情況下保護間隔動作類似的保護繼電器誤動作。此外,還要求對保護系統進行大范圍的故障排查和審核,避免保護設備誤動作。

這些措施建議基本上均處于進行狀態或申報等待審批的狀態。從印度電力系統操作規章復雜的審批流程來看,改進何時能夠真正落地獲得實際實施仍是一個未知數。

在系統監管層面,印度事故調查委員會認為在計劃外電力交換情況下,特別是在系統的不安全操作的情況下,需要對功率透支與過度發電的情況進行監管。此外,印度2003年頒布的《電力法》需要修正,以確保中央委員會和負荷調度中心的相關命令有效執行;邦與邦之間的輸電線路應避免擁塞;邦一級的電力規劃和投資力度應進一步加大。

印度各邦過度用電問題被認定為是造成去年印度大停電的主要原因之一,這一原因也成為印度國家級機構(如電力部)在事故后推卸責任的主要抓手,各邦因此承受了極大的政治壓力。

今年5月,印度中央電力監管委員會正式批復了修編的“實時運行環境下擁塞管理辦法和實施細則”。相對于舊版,新版管理辦法中添加了對實時系統中發生計劃外停電的上游和下游同時收取擁塞費用的規定。在罰單滿天飛,電費拖欠嚴重的環境下,這一辦法真的行之有效嗎?而責成印度電力部完成的,對2003電力法案中刑事條款的審視卻無任何進展,不由得讓人質疑事故后的追責機制。

目前來看,印度國家層面對于其能源電力領域管理松散、各自為政的問題并非完全無動于衷。今年3月,印度政府宣布設立國家電力委員會(National Power Committee),目的是統籌全國的電網和電源管理,著力解決跨區域性的電力供應問題。這一由18名委員組成的委員會的建立,是印度向加強全國電網統一管理邁出的堅實一步。

而從印度中央電力局2013年6月公布的最新建議執行進展情況來看,多項申請均堆積在國家電力委員會待審,由此表明進一步理清定位職責和如何加快工作效率是保障該委員會切實開展工作仍需深思的問題。

可以說,由印度事故調查委員會提出的改進措施大都停留在技術層面,并未觸及深層次的能源電力體制機制問題,且實施速度緩慢,這些措施的具體成效讓我們拭目以待。

(作者系國網能源研究院電網發展綜合研究所副所長)
 
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