中国为什么没有大停电

蔡雯迪

“你认真听我说！所有，所有的一切都将关闭……”

正当主角想要挂断这个不知所云的电话时，信号中断，所有亮着光的电器开始闪烁，屏幕画面扭曲，孩子爆发出尖锐哭声。公路陷入漆黑，仿佛有一双黑色的大手正迅速伸向远方，明亮的窗户一扇扇被黑暗吞噬，唯有墙角处暴露的电线闪出四射的火光。

这是某部美剧的开场，大停电是影视剧中塑造末世灾难最重要的场景之一。

正如英国诗人托马斯·艾略特在《空心人》中所写：“当世界宣告终结，不是嘭的一响，而是嘘的一声。”

迄今为止，世界上共发生过25次负荷损失≥800万千瓦的重大停电事故。在这个名单中，我们还没有发现中国大陆的身影。

或许，这还不能令人长舒一口气。装机容量和电网规模世界第一的中国，是如何成为“安全模范代表”的？又或者，电网安全了几十年，是否说明我们距离重大停电越来越近？

25次世界重大停电美国最多

长期研究世界重大停电事故的蒙定中是原电力部生产司高工、国际大电网委员会（以下简称CIGRE）会员、电气和电子工程师协会（以下简称IEEE）会员。他多次在CIGRE、IEEE等学术期刊上发表相关文章。

蒙定中按照负荷损失对停电的严重性划分，每次负荷损失≥800万千瓦的停电事故称为重大停电事故，世界迄今共发生25次。这一划分方式已受到国际学术界的默认。

在这25次事故中，最严重的一次是“8·14美加大停电”，负荷损失达7000万千瓦。

2003年8月14日，美国东部时间16点11分，大停电发生在美国东北部和加拿大东南部的联合电网，一段三回线路先后碰树跳闸，负荷转移到其他线路上，导致全网失稳振荡。在不合理的继电保护下，200多条线路、265个电厂内的508台发电机接连跳闸，其中包括10个核电厂的19台核电机组。

大停电波及八个州、5000万人口。加拿大两省1000万人也受到影响。此外，大停电至少造成8人死亡。

12小时后，纽约等都市陆续恢复供电。29小时后，90%的停电区域恢复供电。

中国最大停电事故：华中事故

在25次世界重大停电事故名单中，美国共有6次，累计负荷损失15142万千瓦，占据榜首。

巴西排在第二，共发生5次重大停电事故，累计负荷损失9687万千瓦。

欧洲各国共发生4次，总负荷损失7161万千瓦，其中1978年法国电网崩溃损失最严重。

印度3次，负荷损失9673万千瓦。日本2次，负荷损失2567万千瓦。中国台湾在1999年发生过1起重大停电事故，负荷损失1550万千瓦。

中国电力容量现已居世界首位，电网规模世界第一。但是，我国有史以来发生的最大一起电网事故，负荷损失380万千万，远未达到重大停电事故标准。

2006年7月1日晚9时，华中电网两条并列运行的500千伏线路误动跳闸，负荷全部转到220 千伏线路上，造成多台发电机组跳闸，河南省五市停电，湖北、湖南、江西等邻近省份也受到影响，华中全网失稳振荡。

这次华中电网事故，是新中国成立以来波及范围最广、跳闸发电机组最多的电网事故，负荷损失380万千瓦，占原负荷的6.3%。

“华中电网虽然失稳振荡，但没有导致全网大停电，更未波及西北、华东、华南等电网，引发全国性的停电灾难。这是负荷损失能控制在380万千瓦的原因。”蒙定中说。

电网安全是无影无形的。曾任国家电力调度中心副总工程师的金文龙告诉本刊记者：“过去我们讲安全，是讲设备损坏、人身事故。现在电网越来越大，一旦出现停电事故，不仅造成巨大的经济损失，还可能导致社会混乱。”

“2008年北京举办奥运会的时候，北京电力公司派出上千人，蹲守在每一个杆塔下面，不能让电网出现一点安全问题。”金文龙说。

分层、分区、分散

但是，“大停电不会发生在我们身上”的想法是盲目乐观。

原国家电力通信中心主任丁道齐告诉《瞭望东方周刊》：“中国发生大规模停电事故的概率很低，根本原因是各区域电网架构复杂性较弱。在此基础上，合理的继电保护原则才能进一步将电网保护起来。”

上世纪70年代，中国在十年内共发生电网稳定事故210次，这意味着我国电网存在着巨大的安全隐患。为此，电力部组成特别工作组，分析国内外发生过的停电事故，着重规范电网结构和继电保护。

1981年全国电网稳定会议颁发的《电力系统安全稳定导则》（简称《导则》）运行至今。《导则》规定了电网分层、分区、分散的“三分原则”。分层，指高压线和低压线不能并联；分区，指我国电网分为六大区，区域电网间用直流输电线相联；分散，指的是外接电源分散。

华中电网事故中，500千伏线路出故障的情况下，负荷向220 千伏线路转移，造成电网失稳振荡，就是违反了《导则》的“分层”规定，让500千伏线路和220千伏线路并列运行。

华中电网与其他区域电网用直流隔开，因此事故没有波及到西北、华东、华南等电网，防止了全国性的停电灾难。

“直流输电有稳控作用，电网通过直流方式相联，任一侧事故都不会波及另一侧。”蒙定中说，“但是，华中与华北电网之间用的是交流线路，这就拖延了电网恢复同步运行的速度。”

蒙定中是《导则》制定者之一。在研究了世界各国的电网后，他希望把中国防止大停电的技术和经验推向世界。

2004年，国际大电网会议（CIGRE）在巴黎召开。大会的重要内容之一就是讨论分析2003年发生的美加大停电。蒙定中当时在大会上说：“美国之所以屡次发生重大停电事故，一是因为交流电网太大；二是因为继电保护机制有问题。”

美国分为三大区域电网。南部电网面积小，相对安全。西部、东部电网的面积都相当大，电力容量很高，而且高、低压线路并行。这样的电网结构，酿成了极为严重的后果——美国东部、西部区域电网各发生3次重大停电，且吞下负荷损失“世界之最”的苦果。endprint

不过，美国三大区域电网间用直流隔离。正是直流的稳控作用，美国6次重大停电事故都只发生在单一区域电网内。

欧洲、印度、巴西等国也存在类似的结构隐患。巴西南北距离3200公里，全国一张网，电网面积比美国还大；且5个不同电压等级的线路自由相联，形成巨大的安全隐患。

巨大、复杂、不可控的自由联网是导致电网崩溃的症结。蒙定中说，25次世界重大停电事故中，90%以上都发生在庞大的交流电网中。

中美路线分野

蒙定中认为，世界上对电力系统失稳的处理大致可分为两个不同的准则，分别以美国和中国为代表。

《导则》通过《避免线路过负荷连锁跳闸》等若干规定，为中国电网的安全运行设下了“三道防线”。此外，上世纪80年代起，全国统一使用全新的继电保护设备，实行“统一调度”，确保了防线的可靠性。

华中全网虽发生振荡，但没有酿成大停电，就得益于导则规定的第三道防线。发生振荡时，任何线路和发电机组的继电保护不应振荡而“连锁跳闸”。这样的设置使电网保持了完整性，系统会在很短的时间内恢复同步运行。

蒙定中认为，“按中国《导则》和继电保护设备的性能，美加大停电中，除了最初三回线路碰树发生跳闸外，其他线路和发电机都不会跳闸，不可能造成重大停电事故。”

1997年北美电力可靠性委员会制定的《NERC规划准则》，对发电和输电的继电保护过于灵敏。振荡时发电机和线路都要“连锁跳闸”；此外，美国的发电厂多是私营企业，出于保护设备的考虑，发电机很容易跳闸，导致电网事故无可挽回。印度、巴西等国的继电保护原则与美国相似。

但是，对于庞大、复杂的自由联网来说，发生连锁性大停电事故时，“三道防线”或“统一调度”都将无能为力。在这种电网架构下，所有大停电过程类似：先是单一跳闸，随后负荷迅速转移，在一系列不受控制的连锁反应下，电网四分五裂，酿成大面积停电。

变数

“当年编《导则》的人，现在就剩下我和老丁了。”蒙定中口中的“老丁”，是原电力规划总院规划处长丁功扬。

这些年来，已实行34年的《电力系统安全稳定导则》面临变数，令蒙定中和丁功扬最担心的是特高压交流输电项目。

丁功扬回忆说：“30多年前，我们按照分层、分区原则制定《导则》，就是为了防止形成一张全国交流强联电网，这样才可以避免发生大的停电事故。”

2005年，国家电网公司提出发展特高压。2010年，国网公司又提出，要通过多条交流特高压输电线路，实现华东、华中、华北“三华联网”。

2010年底，23位老专家联名上书，反对建设交流特高压和三华联网。此时，中国首条特高压交流输电线路已投运，并增加投资43亿元进行再度扩建。

丁功扬对本刊记者说：“一旦华东、华中、华北电网联起来，华中电网内任何因自然灾害或人为失误导致的停电事故，很快会波及华北和华东，反过来也是这样。”

三华特高压同步大电网覆盖全国最发达的19个省，其中包括四个直辖市，面积达320万平方公里，约8.6亿人口。

“70%的国内生产总值、71%的装机容量、2/3的电气化铁路都包括在里面，一旦出现大面积停电，后果不堪设想。”丁道齐说。

2005年6月，蒙定中已退休回到香港。在收到参加国家发改委在北戴河组织的特高压输电技术研讨会的通知后，他立即飞回北京，并在大会上第一个发言。

蒙定中说，他们这些老专家反对的，一直是交流特高压和“三华联网”，与特高压直流输电无关。

“特高压交流既不经济也不安全，国网公司把它当做自己的生命线，将来就有可能出现重大停电事故。”丁功扬说。endprint