电力安全事关国计民生。在电力发展史上，全世界范围发生过多起大停电事故，均造成了巨大损失和严重影响。本次“5·13”台湾大停电事故，暴露出一些问题值得我们关注，对于我们电力安全和能源安全具有警示意义。本文初步分析了台湾大停电事故的原因，基于目前所掌握事故信息，提出对我们电力发展的相关启示。
事故负荷变化曲线示意图
5月13日，台电用电最高负荷3656万千瓦，最大供电能力约4000万千瓦，系统备用容量约366万千瓦，备用率10%(含事故备用、负荷备用)。
本次大停电事故最大造成350万千瓦负荷损失，总受影响用户逾1319万户次，为台湾历史第二大规模停电事故。台湾史上最大规模停电事故发生在2017年8月15日，当时损失约420万千瓦负荷。
“5·13”台湾大停电事故原因初步分析
误操作引起机组脱网 导致系统频率骤降
根据台电说明，兴达电厂正在扩建3台天然气机组共计390万千瓦，计划于近期并网。高雄路北变电站为配套兴达电厂新建机组接入已完成设备安装，5月13日进行竣工检查与测试。当测试进行时，台电原应需开启编号3542断路器，因误操作编号3541断路器，造成路北变电站母线产生接地故障，系统电压骤降，导致附近的兴达电厂出现4台机组保护动作跳机(分厂运行)，无法正常送出电力，有效电力供应瞬间减少约220万千瓦，系统频率瞬间降低，低频减载动作切除约100万千瓦负荷。
事故发生后系统备用调用不足 导致后续轮流限电
事故发生时刻台湾用电最高负荷3656万千瓦，最大供电能力约4000万千瓦，系统备用容量约366万千瓦，备用率10%，电厂4台机组脱网损失220万千瓦有效电力供应，系统备用大于电力损失，正常来说不应进一步扩大为事故限电。但根据台电说明，事故发生时正值下午，光伏出力因日落逐渐减少，且近期水情不佳影响水力发电，为避免影响民生用水，导致抽水蓄能也无法全力即时救援供电。台电评估短时间内无法立即复电，为保障系统安全，自下午3时起执行紧急分区轮流停电，最大限电达到350万千瓦。
“5·13”台湾大停电事故的相关启示
重视系统一次调频问题
本次事故反映出台电一次调频备用容量不足问题，在系统发生单一电源故障时，无法满足频率稳定要求，导致低频减载装置动作应急切除部分负荷。如“8·15”台湾大停电以及“8·9”英国大停电时，单个或多个电厂机组全停事故，均反映出同样问题。为适应高比例新能源接入系统，我们应遵循《电力系统安全稳定导则》(GB38755—2019)规定，要求35千伏及以上电压等级的风力发电、光伏发电均具备一次调频能力，规范新能源机组参与一次调频技术标准和并网管理办法，新并网新能源场站应开展一次调频试验。针对大规模海上风电并网，应研究配置合理比例的储能装置，增强一次调频能力，发挥应有的频率调节作用。
保障电力安全可靠供应
近年来台湾新能源发展加快，近五年新增装机约500万千瓦，占新增电源比重约65%。截至2020年底，光伏装机576.8万千瓦，风电装机93.7万千瓦，预计2025年光伏将达到2000万千瓦，风电将达到670万千瓦。风电、光伏“靠天吃饭”特征明显，在目前技术条件下主要提供电量替代效益，电力支撑能力不足，影响供电可靠性，加大电网供需失衡风险。本次事故发生时正值下午，光伏出力因日落逐渐减少，当系统损失220万千瓦有效电力供应时，光伏出力不升反降，无法提供紧急电力支援，加剧了事故状态下系统供需矛盾。因此，为促进新能源科学协调发展，系统中应保留一定规模煤电机组，作为兜底保障电源，增强应急备用能力，保障系统安全可靠供电。
关注系统备用管理
本次事故凸显了系统备用管理的重要性，事故发生后，台电为避免影响民生用水，导致抽水蓄能电站无法全力即时救援供电，系统备用调用不足导致后续轮流限电。因此，有必要考虑重新审视现行备用运行要求，严格执行备用管理规定，严守应急备用底线，督促发电企业认真落实机组备用容量，确保系统需要时可靠调用，保证电网安全稳定运行。在特殊情况如节假日、台风、强降雨等恶劣天气影响下，关注新能源发电波动性、间歇性和随机性对系统备用的影响，进一步加强备用管理及运行控制。
优化海岛型电力系统的电源发展路线
台湾电源及负荷中心主要集中分布于西部沿海地区，其中兴达电厂装机容量432.595万千瓦，占全省装机比重达8.7%。海南与台湾同属海岛型电力系统，系统规模较小，基础相对较差。海南昌江核电二期3、4号机组单机容量120万千瓦，计划分别于2025年和2026年建成投产，投产初期最大单机容量占全网负荷比重大，低谷时段占比超过30%，最大负荷时段占比超10%，“大机小网”问题突出，增大了系统安全风险及调峰压力。因此，有必要优化海岛型电力系统的电源发展路线：安全稳妥发展核电，优先考虑小堆、微堆技术试点应用;分散发展新能源及调峰气电，促进分区电力平衡;着力提升防风抗灾水平，提高电源调峰调频、备用及黑启动能力。 (作者：曹毅、黄豫、梁宇、覃芸、刘平、袁康龙均供职于南网能源院)
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