安志國,楊 琨,潘效文,吳加強,劉建紅,桂鵬飛
(廣東電網有限責任公司廣州供電局,廣東 廣州 510620)
從全球范圍看,近十幾年來世界各地發生過多起特大停電事件,給當地的經濟和社會生活帶來了巨大損失。代表性的典型特大停電事件主要包括如下幾起。
1.1.1 韓國大停電
2011-09-15,韓國首爾及其周邊的4個城市遭遇停電事故,造成212萬戶居民用電和工業生產用電受到嚴重影響,對韓國的社會生產生活秩序造成嚴重影響。
此次停電事故成為韓國歷史上最為嚴重的一次大面積停電事故,停電原因為:韓國電力公社為減輕電網負荷,維持預備電力,在沒有事先通知電力用戶的情況下,采取輪流拉閘限電和停電措施。這是一起典型的人為責任大面積停電事故。
1.1.2 委內瑞拉大停電
2019-03-07,委內瑞拉發生大面積停電事件,首都加拉加斯和20個州受到影響,受影響公眾達3千萬人,國內通信網絡和多地供水線路受到重創。委內瑞拉超過半數地區全停時間達到6 h以上,是近十余年來委內瑞拉遭遇的持續時間最長、影響范圍最廣的大面積停電事件。首輪停電逐步恢復后,3月9日委內瑞拉國內再次發生大面積停電。
此次停電的原因委內瑞拉官方認為是網絡攻擊導致的水電站機組停運進而誘發大范圍停電。另有觀點認為,本次停電是由于委內瑞拉最大的水電站——古里水電站的輸送線路廊道發生火災引發回跳閘,進而導致中心變電站失壓引發該國全國范圍的大面積停電。
國內近年來也發生過多起因極端天氣導致的大面積停電,其中最為典型的是2005年強臺風“達維”、2015年強臺風“彩虹”引發的海南、廣東等地電網大面積停電事件。
1.2.1 “達維”臺風引發大面積停電
2005-09-26,強臺風“達維”登陸海南島后對海南電網造成重創。此次停電共造成海南全省損失總負荷62.5 %,其中海口損失81.4 %,損失最重的文昌市達97.4 %,停電損失負荷超過90 %的地區還有萬寧和瓊海市。海南電網全停后,海南省啟用黑啟動程序,相關子系統相繼實施黑啟動程序啟動發電機組,同時并網發電,經過多次嘗試后,終于獲得成功。“9·26”海南大面積停電成為我國第一次因大面積停電而實施黑啟動方案并獲得成功的案例。
此次停電事件反映出海南電網孤網運行、大機小網、設備老化、對外聯系較弱等突出問題,對提升海南電網自身的穩健性提出了更高要求。
1.2.2 “彩虹”臺風引發大面積停電
2015-10-04,“彩虹”臺風在東南沿海登陸,對南方電網造成了重創。“彩虹”臺風中心最大風力15級,陣風超過17級,是建國以來秋季登陸我國大陸地區的最強臺風。據統計,此次“彩虹”臺風導致廣東電網大范圍停電,廣州、湛江、茂名等地受災較重。其中,廣州電網發生了20多年以來的首次大面積停電,停電用戶數超過40萬。廣州電網啟動一級響應,全力應對此次停電事件。
“彩虹”臺風造成的停電還引發了社會一系列問題的連鎖反應。“彩虹”臺風對湛江的通信造成嚴重影響,移動、聯通、電信三大移動運營商大量通信基站退服、通信機樓停運,通信一度中斷超過24 h。湛江水務集團下屬的多個水廠停電,全市發生大面積停水。交通智能監控、指揮系統設備失靈,造成交通癱瘓。湛江火車站斷電,站內照明燈塔被吹倒,大量樹木、雜物以及部分電線橫在鐵軌上,導致列車停運。湛江機場停電,導航設備、助航燈具以及監控等設施設備損毀嚴重,且因停電停止運作,共有近50架次的航班被迫取消。
在對以往國內外發生過的典型大面積停電事件進行詳細梳理和分析的基礎上,結合我國各地面臨的公共安全風險實際,可將容易引發大面積停電事件的誘發因素歸結為自然災害因素、電網運行因素和外力破壞因素三個方面。
(1) 自然災害風險特別是極端天氣容易導致大面積停電。各種暴雨洪澇災害、臺風、強對流天氣、雨雪冰凍災害、滑坡泥石流等重大災害可能導致電網受損,引發連鎖跳閘,從而導致大面積停電事件發生。
(2) 電網自身運行風險容易導致大面積停電。電網在運行過程中,其自身的設備故障,電網設計方面存在缺陷,電力保護裝置受損,電網安全穩定控制裝置失效,或者電網控制及保護水平達不到電網安全運行的實際需求等各種因素,均有可能引發大面積停電事件。
(3) 外力破壞容易導致大面積停電。人為蓄意對電網設施進行物理破壞、對電網運行控制系統進行的網絡攻擊、電網設施周邊進行的工程施工等各種外力因素,均有可能導致大面積停電事件的發生。
大面積停電的影響范圍廣泛,可能波及多個城市和人口稠密地區。事件除了對電網網架結構本身的破壞以外,還可能會因為故障升級而蔓延到上游的發電廠,引發系統性問題。事件造成的社會方面的問題一般會在停電事件發生后集中爆發,會對水、電、油、氣等城市生命線工程和工廠、醫院、學校、人員密集場所等重點防護目標的正常運行造成嚴重的影響,從而誘發整個社會系統出現問題甚至發生崩潰。
大面積停電背景下社會方面的主要風險有如下方面:醫療衛生、供水、物資、油氣供應、金融、通信、工業生產、市內交通、鐵路、航空、安全保衛、重點部門保障、高層建筑、廣電網絡。
不同誘發因素導致的大面積停電事件,其應對處置的任務會有所區別,但總體上會遵循監測預警、應急響應與救援、后期處置與恢復等基本任務流程。從近年來國內外發生的大面積停電情景看,極端天氣導致的停電較為普遍。因此,下面選取極端天氣導致的大面積停電事件,來說明應對過程中可能涉及的各項主要任務,包括監測預警、應急響應、后期處置、信息發布與溝通等若干環節。
極端天氣發生前,例如超強臺風登陸或者暴雨災害發生之前,氣象部門一般都會發布相應的臺風預警或暴雨洪澇等災害預警信息。在接到氣象部門的預警后,電網企業、地方政府電力行業主管部門、城市運行保障單位等相關單位要根據災情采取必要的預警行動,提前做好防范和應對災害準備。
大面積停電事件發生后,地方政府要根據停電影響范圍和停電戶數等實際情況,決定啟動相應等級的應急響應,成立大面積停電事件應急指揮機構,上級政府視情況派出指導組或工作組赴當地指導搶險救災和應急救援工作。應急指揮部按照預案規定應成立相應的工作組,涵蓋電力恢復、綜合保障、社會穩定以及新聞宣傳等方面的主要工作。相鄰地區或不同行業部門之間的應急指揮機構要進行有效銜接,確保信息渠道暢通,重大事件信息第一時間實現共享,在上一級政府的統一領導下通力協作,協同應對大面積停電可能帶來的各方面損失和影響。
電網恢復供電至一定水平(如恢復到災前水平的90 %或95 %)時,可根據預案規定進入后期處置與恢復階段。在確保電網運行穩定且重大隱患和次生衍生事故隱患消除之后,由相應的應急指揮機構宣布終止大面積停電事件響應。響應終止后,有關指揮機構要指定有關部門按照有關規定及時開展應急處置評估和事件調查工作,總結經驗和教訓,找出短板,改進工作。事件響應結束后,有關部門要及時開展善后恢復與重建工作,制定恢復重建方案,落實恢復重建資金來源。必要時啟動保險理賠機制,嚴格依法依規開展理賠工作。
為確保應對大面積停電的各項應急任務能夠得到有效落實,還需要地方政府及其有關部門、電力企業等有關單位全面提升應急能力,并配備必需的各類應急資源。按照應急能力的要素框架,可以將大面積停電事件應急能力分為軟性能力和硬件能力。軟性能力主要是指已有的制度和管理機制是否適用,組織指揮體系運行是否順暢,應急管理人員應急管理能力匹配,應急救援隊伍搶險救援能力是否到位等方面;硬件能力主要包括電力設施及電網搶險救援裝備和應急設備配備情況,應急搶險救援物資儲備情況,應急管理平臺系統支撐能力等若干方面。
當前我國城市大面積停電面臨著災害類型疊加、災害情景疊加、災害后果疊加等典型特點。在開展應急準備及處置救援的過程中,應當高度重視這類疊加災害風險。正如習近平總書記指出的,開展防災減災和應急管理工作,要“注重災后救助向注重災前預防轉變,從應對單一災種向綜合減災轉變,從減少災害損失向減輕災害風險轉變”。