莫兰蒂台风
台风引发大面积停电危害分析及应对
蔡  维1，余俊宏2，余尔汶3，4
(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)
Analysis with Measures on Large-scale Blackouts Caused by Typhoon Disaster
CAI Wei1, YU Junhong2, YU Erwen3, 4
(1. State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd., Fuzhou  350003;
2. Fuzhou Power Supply Company, Fuzhou  350009;
3. Fujian Provincial Electric Power Emergency Office, Fuzhou  350001;
4. Maintenance Branch of State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd., Fuzhou  350013)
〔摘 要〕 以台风引发的大面积停电事件为例，分析了大面积停电对电力企业、社会公共基础设施、众生命线重要行业等造成的危害及风险，为更好做好突发大面积停电事件风险评估、应急准备、响应处置等工作提供基础。
〔关键词〕 大面积停电；风险；危害；应对
Abstract: Taking a large-blackout event caused by typhoon as an example, harmful impacts of large-scale blackouts on power enterprises, social public infrastructuresand, industries essential to the lifeline of the masses and risks are analyzed, which lays a foundation for better implementation in risk assessment emergency preparation and emergency response to occasional large-blackout events.
Key words: large-scale blackout; risk; harms; deal
中图分类号:TM08    文献标识码:A    文章编号:1008-6226 (2021) 05-0001-03
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50 m/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、。
(1) 移动公司：受影响最为严重，峰值停电1 765个(含室分站)，峰值退服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：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、、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。
(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。
图1  PPRR 四阶段内容
(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。
收稿日期：2021-01-23。
作者简介：
蔡  维(1981—)，男，高级工程师，主要从事电力安全监督、电力应急管理研究工作，email：***************。 
余俊宏(1991—)，男，工程师，主要从事电力检修运维工作。 余尔汶(1964—)，男，教授级高级工程师，主要从事电力安全监督、电力应急管理研究工作。