✖


Jump to content

Отключение электроэнергии на юго-западе, 2011 г.

    Add links

    Штаты, территории которых в значительной степени пострадали от отключения электроэнергии на юго-западе 2011 года.

    , Отключение электроэнергии на юго-западе 2011 года также известное как Великое отключение электроэнергии 2011 года . [1] [2] произошло массовое отключение электроэнергии , которое затронуло район Сан-Диего-Тихуана, южный округ Ориндж, Имперская долина , долина Мехикали, долина Коачелла и некоторые части Аризоны . [3] Это произошло в четверг, 8 сентября 2011 года, примерно в 15:38 по тихоокеанскому времени и стало крупнейшим отключением электроэнергии в истории Калифорнии. [4]

    Фон

    [ редактировать ]
    Юго-западный коридор, по состоянию на 2007 г.

    Во время отключения электроэнергии в 2011 году три отдельных параллельных пути передачи электроэнергии соединяли Южную Калифорнию с электростанциями в Аризоне. Излишки электроэнергии затем продавались в Нижнюю Калифорнию , которая вывела из строя генерирующее оборудование мощностью 600 МВт на техническое обслуживание. [5]

    Southwest Power Link, одноцепная линия электропередачи напряжением 500 кВ, соединила San Diego Gas & Electric (SDG&E, дочерняя компания Sempra Energy ) с системой коммунальных услуг Аризоны (APS) через подстанцию ​​Норт-Гила недалеко от Юмы, штат Аризона. [Примечание 1] Никакие другие линии электропередачи на 500 кВ не соединяют SDG&E и прилегающие коммунальные предприятия, но Путь 44, набор из пяти отдельных линий электропередачи на 230 кВ, соединил SDG&E с Эдисоном Южной Калифорнии (SCE) через распределительную станцию ​​​​Атомной электростанции Сан-Онофре . [Примечание 2] Затем SCE подключается к системе APS через другой путь 500 кВ, называемый Path 46 . [6] : 4, 21–22 

    В случае перегрузки распределительная станция Сан-Онофре была спроектирована так, чтобы отключать линии-нарушители, но такого отключения никогда раньше не происходило. Ни Западный координационный совет по электроэнергетике (WECC), отвечающий за надежность системы; ни Независимый системный оператор Калифорнии (CAISO), который координирует выработку электроэнергии в штате, ни изучил последствия отключения, ни установил сигналы тревоги, указывающие на то, что выключатели находятся под угрозой срабатывания. Следовательно, CAISO ошибочно полагала, что у нее будет 30 минут на реагирование в случае перегрузки Пути 44. [6] : 50 

    Имперский ирригационный округ (IID), который управляет подсистемой электропередачи 92 кВ с севера на юг в Имперской долине, обычно импортирует электроэнергию через цепь 230 кВ, подключенную к SDG&E, а другую - к SCE возле Палм-Спрингс. Западный район — Нижний Колорадо (WALC) обычно экспортировал электроэнергию в каждый из них через аналогичные линии 161 кВ к плотине Гувера . В необычных условиях сети SDG&E могла бы (и будет) импортировать электроэнергию по схеме через эти низковольтные линии связи. [6] : 4, 21–22  но системы IID и WALC обычно считались слишком мелкомасштабными, чтобы их можно было использовать в анализе стабильности сети. [6] : 36 

    День отключения был жарким днем ​​конца лета – начала осени, когда Калифорния импортировала почти максимальную мощность, которую могла выдержать система передачи. По другую сторону границы Федеральной комиссии по электроснабжению (CFE) система Нижней Калифорнии (подключенная к SDG&E, но изолированная от основной электрической сети Мексики) уже работала на максимальной генерирующей мощности. [6] : 20, 24, 26 

    Менеджеры сети поддерживают стабильность с помощью критерия « n -1 » : система должна оставаться в рабочих пределах, даже если один компонент выйдет из строя. Если многие компоненты не работают близко к своим эксплуатационным пределам, такая практика обычно гарантирует операторам сети достаточно времени, чтобы отреагировать на сбой. [7] До отключения состояние системы IID нарушало критерий n -1 : отказ трансформатора в долине Коачелла приведет к дальнейшим отказам трансформатора. Поскольку в то время IID не требовал активного изучения человеком состояния n -1 , IID не пытался перераспределить власть и снизить риск. [Примечание 3] [6] : 25–26 

    События

    [ редактировать ]

    Отключение стало результатом 23 различных событий, произошедших в 5 отдельных энергосетях за 11 минут. [8]

    Около 14:00 на подстанции APS North Gila вышла из строя конденсаторная батарея. Техник, посланный для отключения батареи конденсаторов, случайно пропустил критический этап, который включал обход цепи передачи вокруг конденсаторов. Попытка отключить батарею конденсаторов под нагрузкой привела к образованию дуги на размыкающихся переключателях. В 15:27 дуги двух фаз пересеклись, что привело к короткому замыканию между фазами, что привело к срабатыванию масляного выключателя на входе, защищая подстанцию ​​от повреждения. Однако большая передача заряда, произошедшая при размыкании линии, привела к сдвигу фазы одной из линий передачи , препятствуя повторному подключению. [6] : 27–30  [8]

    Несинфазное состояние линии не было видно диспетчерам до повторного включения на следующий день. Когда WECC немедленно позвонил в APS по поводу неисправности линии, в APS заверили их, что линия может вернуться в эксплуатацию в течение 5–10 минут. Поскольку последующий обвал произошел в течение следующих 11 минут, WECC не предпринял во время события никаких действий по разработке альтернативных путей передачи, схем генерации или распределения нагрузки. [6] : 30, 33 

    Когда Юго-Западная линия электропередачи была отключена, поток электроэнергии из Аризоны изменил свою конфигурацию в соответствии с законами цепи Кирхгофа . Переходные токи в результате этой реконфигурации могли привести к отключению одного из генераторов CFE; Чтобы компенсировать разницу, ДОВСЕ начал импортировать электроэнергию из южной Калифорнии. [6] : 33–34  [8]

    О силе, которую ранее несла Southwest Power Link, 3 ⁄ . теперь проходят через систему передачи SCE через Риверсайд и округ Ориндж , затем на юг через Сан-Онофре Остальные 1/4 . WALC протекало через подсистемы передачи низкого напряжения IID и Этот ток перегрузил два трансформатора на подстанции IID Coachella Valley, которые были готовы отключиться от сети, чтобы предотвратить повреждение. Оборудование мониторинга центра управления IID вышло за пределы шкалы , поэтому контроллер не отреагировал в течение заранее запрограммированной задержки в 40 секунд. Четыре минуты спустя, в 15:32, еще один трансформатор на подстанции Рамон IID, которая была единственным соединением с SCE на севере, также отключился от сети. [Примечание 4] и IID начал автоматически сбрасывать нагрузку . [6] : 31, 40–41 

    В 15:35 система WALC также начала давать сбои: сначала она отключилась от Southwest Power Link в Хиле , а затем вручную сбросила нагрузку на север в Паркере . [6] : 44–45  После этих событий система WALC стабилизировалась и продолжала подавать электроэнергию в Блайт в долине Пало-Верде после отключения электроэнергии. [9]

    Между тем, CAISO признала, что энергосистема Южной Калифорнии находится под угрозой разрушения. Из-за неправильной оценки за 30 минут до отказа компания не проинформировала SDG&E о необходимости сброса нагрузки. Вместо этого он заказал Кирни Меса и Введены в эксплуатацию газотурбинные установки электростанции Wildflower Larkspur Energy Facility (недалеко от Отай-Меса ), запуск которой займет (соответственно) 10 и 20 минут. [6] : 42, 45, 50 

    После отключения WALC в Хиле система IID отключила единственную оставшуюся линию связи север-юг из-за излишней осторожности в 15:37 . После этого вся электроэнергия импортировалась в Сан-Диего; долина Императорская ; Юма, Аризона ; а Нижняя Калифорния могла путешествовать только по развязке Path 44 через Сан-Онофре. В этот момент отключение электроэнергии было неизбежным: линии Path 44 не могли устойчиво пропускать такой большой ток, и не было времени приказать южным коммунальным предприятиям снизить нагрузку. [6] : 48 

    Через несколько секунд после того, как IID отключился от севера, он также отключился от SDG&E, но не раньше, чем автоматически отключились две электростанции в Ла-Росите, Мексика . Остров IID будет продолжать терять нагрузку и отключаться. [6] : 49, 102 

    Без генераторов Ла Розита ток на Пути 44 превысил бы настройки автоматического реле распределительной станции Сан-Онофре. В считанные секунды Сан-Онофре отключил Сан-Диего, Нижнюю Калифорнию и Юму от остальной части Западной межсистемной сети , которая обеспечивала им большую часть их генерирующих мощностей. [6] : 48–49 

    Сразу же SDG&E, CFE и APS начали автоматически сбрасывать нагрузку. Однако схемы защиты генераторов CFE также снизили генерирующую мощность, сравнимую с потерянной нагрузкой; CFE продолжал импортировать электроэнергию от SDG&E, пока через 2 секунды автоматически не открылись межсетевые соединения. В то же время Юма также отключился от SDG&E, создав карман, который электростанция Юкка продолжала питать еще 15 секунд. К тому времени, когда SDG&E изолировалась, частота уже упала до такой степени, что Сан-Диего не мог восстановиться без повреждения генераторов. [6] : 53–57 

    Анализ

    [ редактировать ]

    После отключения электроэнергии федеральные, региональные и местные чиновники расследовали отключение электроэнергии. [10] По мнению следователей Федеральной комиссии по регулированию энергетики США и Североамериканской корпорации по надежности электроэнергетики , проблемы включали:

    • Операторы передачи не всегда обновляли планы действий в чрезвычайных ситуациях с учетом ежедневных работ по техническому обслуживанию. Когда они действительно создавали планы действий в чрезвычайных ситуациях, они не смогли координировать свои действия с соседними коммунальными предприятиями, проанализировать влияние низковольтных распределительных систем (как и большая часть сети IID) или использовать полностью актуальную информацию о запланированных передачах электроэнергии. [6] : 63–66 
    • WECC проводил сезонный анализ непредвиденных обстоятельств только в пределах определенных регионов и субрегионов, не анализируя возможные межрегиональные эффекты или несезонную погоду. [6] : 74–78 
    • Анализы на случай непредвиденных обстоятельств, проведенные местными операторами передачи, как правило, не анализировали весь спектр возможных сценариев распределения электроэнергии. [6] : 81 
    • Многие операторы передачи не сравнивали свои собственные модели или модели WECC с реальным поведением системы и, следовательно, имели нереалистичные ожидания от своей системы в условиях кризиса. [6] : 82–84 
    • Операторы передачи имели ограниченную возможность наблюдать внутренние условия соседней сети передачи, даже несмотря на то, что эти внутренние условия могут вызывать и действительно вызывают большие внешние потоки. [6] : 86–87 
    • Несколько операторов передачи (не только IID) не имели звуковых или визуальных сигналов тревоги в случае, если система не находилась в ( n -1) -стабильном состоянии. IID даже не пытался поддерживать свою систему в ( n -1) -стабильном состоянии. Когда WALC потерял возможность контролировать свое состояние, он не обратился за помощью. Наконец, WECC не учитывал сбои межсетевого соединения при использовании критерия n -1 . [6] : 88–91, 94–95, 97–100 
    • SDG&E, CFE и IID полагались на «линию S» между Ла-Розитой и Эль-Сентро , но не координировали настройки защиты линии. Если бы генераторы Ла Розита оставались в сети, отключение электроэнергии, вероятно, осталось бы изолированным от системы IID. [6] : 100–102 
    • SCE не анализировала последствия обстановки в Сан-Онофре, которая в любом случае показалась федеральным следователям ненужной. [6] : 102–103, 105–107 
    • Судя по всему, WECC неправильно классифицировал ряд автоматических аварийных протоколов, тем самым уклоняясь от анализа, который требовали национальные стандарты. [6] : 104–105 
    • В некоторых случаях операторы передачи устанавливают реле защиты ниже аварийных номиналов или недостаточно выше них, чтобы дать операторам время среагировать. [6] : 107–110 
    • АПС не могла контролировать фазы обесточенных линий электропередачи. [6] : 112 
    • В процессе восстановления после отключения электроэнергии WECC не смогла должным образом координировать действия соседних коммунальных предприятий. [6] : 62 

    Эффект

    [ редактировать ]

    Пострадали пять коммунальных предприятий: SDG&E, обслуживающее округ Сан-Диего и некоторые части южного округа Ориндж и округа Риверсайд ; Имперский ирригационный округ, обслуживающий Имперскую долину; часть Федеральной комиссии по электроснабжению (CFE), электроэнергетической компании Мексики, обслуживающей Нижнюю Калифорнию; Государственная служба Аризоны (APS); и Управления энергетики Западного региона система Нижнего Колорадо (WALC) . Отключение электроэнергии оставило без электричества почти семь миллионов человек. [3] включая 1,4 миллиона клиентов в округе Сан-Диего [11] [12] и 1,1 миллиона клиентов в Мексике. [3]

    Наиболее пострадавший от отключения электроэнергии регион Сан-Диего-Тихуана был практически остановлен. Наземные улицы оказались заблокированы из-за отсутствия светофоров, а горизонт Сан-Диего потемнел. Троллейбусная система Сан-Диего была остановлена ​​из-за отсутствия электроэнергии для управления поездами и выполнения связанных с ними функций. Жители Тихуаны и внутренних районов, таких как долина Коачелла, до позднего вечера оставались на улице, спасаясь от жары. [12] На автострадах региона наблюдались сильные заторы, особенно на коридорах I-5 и I-15 Сан-Диего между юго-восточной частью Большого Лос-Анджелеса и Северным округом . [12] Одна больница осталась без электричества на два часа из-за отказа резервного генератора. [13]

    Отключение электроэнергии нанесло значительный ущерб ресторанам и продуктовым магазинам, которые были вынуждены выбросить большое количество испорченных продуктов; Потери скоропортящихся продуктов питания в продуктовых магазинах, заведениях общественного питания и в домашних хозяйствах оцениваются в 12–18 миллионов долларов. [14] Отключение также привело к выходу из строя некоторых канализационных насосных станций, что привело к загрязнению пляжей и потенциально небезопасному водоснабжению в нескольких районах. [15] В качестве меры предосторожности жителям некоторых районов посоветовали кипятить воду или использовать бутилированную воду в течение нескольких дней после отключения электроэнергии. [16] Из-за аварии на канализационных насосных станциях дизель-генераторы . на пяти насосных станциях были установлены [17]

    Оба энергоблока 2 и 3 на атомной электростанции Сан-Онофре также автоматически отключились от сети после образования острова Сан-Диего-Баха-Юма, поскольку оставшееся западное межсетевое соединение меньше нуждалось в выработке электроэнергии. [6] : 55–56  [18]

    Восстановление

    [ редактировать ]

    Через одиннадцать часов после начала отключения электроснабжение было восстановлено 694 000 пострадавших потребителей. [19] и к 4:30 утра 9 сентября электроснабжение было восстановлено для всех потребителей, хотя система по-прежнему описывалась как «хрупкая». [20] В качестве меры предосторожности 9 сентября были закрыты все государственные школы в округе Сан-Диего и Объединенном школьном округе Капистрано на юге округа Ориндж. Большинство крупных университетов и колледжей, а также все федеральные суды в Сан-Диего также закрылись на этот день. . [20]

    Цитаты FERC

    [ редактировать ]

    FERC назвала шесть организаций предполагаемыми нарушениями стандартов: Государственную службу Аризоны, Независимый системный оператор Калифорнии, Имперский ирригационный округ, Эдисон Южной Калифорнии, Управление энергетики Западного региона и Координационный совет Западной электроэнергетики.

    Опасения терроризма

    [ редактировать ]

    Отключение произошло за несколько дней до десятой годовщины терактов 11 сентября , а за несколько часов до этого Министерство внутренней безопасности США предупредило о потенциальной террористической атаке, приведшей к этой годовщине. Следовательно, первой реакцией на отключение электроэнергии был вопрос, не является ли отключение электроэнергии результатом нападения. Однако Федеральное бюро расследований и SDG&E исключили терроризм на ранних этапах своего расследования. [21] Последующие доказательства также не указывали на преднамеренную причину отключения электроэнергии. [6]

    См. также

    [ редактировать ]

    Примечания

    [ редактировать ]
    1. ^ В следующем году SDG&E завершила строительство Sunrise Power Link, второй линии напряжением 500 кВ, которая проходит параллельно Юго-западной линии электропередачи к западу от Imperial Valley. По состоянию на июль 2014 г. , оставшийся участок до Аризоны по-прежнему представляет собой одну линию.
    2. ↑ В то время завод в Сан-Онофре еще не вышел на пенсию. После закрытия завода Дорога 44 продолжает проходить через распределительную подстанцию ​​завода.
    3. ^ Даже если отказ трансформатора IID не привел к дальнейшим отказам, стандартная рабочая процедура IID предполагала нереально быстрый запуск газотурбинной электростанции для смягчения последствий. [6] : 41 
    4. ^ Четырехминутная задержка на самом деле произошла из-за ошибки, которую IID допустил при настройке реле защиты от перегрузки. При правильной настройке все три трансформатора IID отключились бы почти мгновенно. [6] : 40–41 

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Ромеро, Деннис (13 сентября 2011 г.). «Иск об отключении электроэнергии требует статуса коллективного иска в Федеральном суде для миллионов людей, пострадавших от отключения электроэнергии в SoCal» . Лос-Анджелес Уикли, LP.
    2. ^ Дитлер, Джо (16 сентября 2011 г.). «Великое отключение электроэнергии из-за Коронадо 2011 года» . Коронадо Орел и журнал.
    3. ^ Jump up to: а б с «Последствия отключения электроэнергии сохраняются» . Сан-Диего Юнион Трибьюн . 9 сентября 2011 года . Проверено 18 сентября 2011 г.
    4. ^ Медина, Дженнифер (10 сентября 2011 г.). «Расследована человеческая ошибка, приведшая к тому, что отключение электроэнергии в Калифорнии распространилось на шесть миллионов» . Нью-Йорк Таймс . п. А15 . Проверено 10 сентября 2011 г. На следующий день после того, как крупнейший сбой в электроснабжении в истории Калифорнии оставил без электричества миллионы людей в Южной Калифорнии, западной Аризоне и северной Мексике в одну из самых жарких недель года, местные и федеральные чиновники пообещали в пятницу расследовать причину.
    5. ^ Веле, Максим; Виньялс, Мериткселл; Безанжер, Ивон; Ретьер, Николя (сентябрь 2018 г.). Анализ крупномасштабных отключений электроэнергии в период с 2005 по 2016 год . 53-я Международная университетская энергетическая конференция. Глазго. п. 8541901. doi : 10.1109/UPEC.2018.8541901 . HAL   hal-02330748 .
    6. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из Отключения в Аризоне и Южной Калифорнии 8 сентября 2011 г.: причины и рекомендации (отчет). Федеральная комиссия по регулированию энергетики / Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения . Апрель 2012 года . Проверено 19 августа 2023 г.
    7. ^ Уиллис, Х. Ли (1 марта 2004 г.). «Критерии планирования на случай непредвиденных обстоятельств» . Справочник по планированию распределения электроэнергии, второе издание (2-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 499–500. ISBN  978-1-4200-3031-0 .
    8. ^ Jump up to: а б с Макдональд, Джефф; Морган, Ли (16 сентября 2011 г.). «Отключение также имеет корни в Мексике» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 26 сентября 2011 г.
    9. ^ «Повсеместное отключение электроэнергии нарушает работу Valley» . Имперская долина Пресс . 8 сентября 2011 года. Архивировано из оригинала 9 апреля 2016 года . Проверено 28 марта 2016 г.
    10. ^ Макдональд, Джефф; Морган, Ли (9 сентября 2011 г.). «Затмение вызывает многочисленные расследования» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 26 сентября 2011 г.
    11. ^ Бейкер, Дебби (9 сентября 2011 г.). «Электроэнергия восстановлена ​​для всех 1,4 миллиона потребителей» . Сан-Диего Юнион Трибьюн . Проверено 10 сентября 2011 г.
    12. ^ Jump up to: а б с Уотсон, Джули (9 сентября 2011 г.). «Атомная станция остановилась из-за аварии» . Пресс-предприятие . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 10 сентября 2011 г.
    13. ^ «Скриппс Мерси проверил после отказа генератора» . Сан-Диего Юнион Трибьюн . 16 сентября 2011 года . Проверено 18 сентября 2011 г.
    14. ^ «Несмотря на потери, отключение электроэнергии может принести и пользу». Сан-Диего Юнион-Трибьюн . 10 сентября 2011 г.
    15. ^ «Отключение электроэнергии закрывает пляжи и ослабляет электросеть» . KPCC, Общественное радио Южной Калифорнии . 9 сентября 2011 года . Проверено 11 сентября 2011 г.
    16. ^ «Рекомендации по кипячению воды отменены в районах Сан-Диего» . Сан-Диего Юнион Трибьюн . 11 сентября 2011 года . Проверено 11 сентября 2011 г.
    17. ^ Арти Охеда (8 сентября 2012 г.). «Отключение электроэнергии в Сан-Диего: год спустя» . КНСД . Проверено 23 февраля 2013 г.
    18. ^ Отчет NRC об уведомлении о событии за 9 сентября 2011 г. , Комиссия по ядерному регулированию , 9 сентября 2011 г. , получено 18 сентября 2011 г.
    19. ^ Перри, Тони (9 сентября 2011 г.). «Возврат электроэнергии для 694 000 клиентов San Diego Gas & Electric, и еще больше в пути» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 сентября 2011 г.
    20. ^ Jump up to: а б «Нормальная жизнь начинает возобновляться после восстановления электроснабжения в Сан-Диего» . Лос-Анджелес Таймс . 9 сентября 2011 года . Проверено 11 сентября 2011 г.
    21. ^ «Массовое отключение электроэнергии в Сан-Диего» . Интернэшнл Бизнес Таймс . 8 сентября 2011 года . Проверено 10 сентября 2011 г. В четверг более 1,4 миллиона человек внезапно остались без электричества в Сан-Диего и прилегающих районах на юго-западе США, всего через несколько часов после того, как Министерство национальной безопасности предупредило о возможном террористическом ударе в дни, предшествующие десятой годовщине событий 11 сентября.
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=2011_Southwest_blackout&oldid=1237268502"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 8f28e8c579f7c3ea1fe85d330adbb9e1__1722199260
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/8f/e1/8f28e8c579f7c3ea1fe85d330adbb9e1.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    2011 Southwest blackout - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)