Силовые волны
Создание и поставка энергии - одна из основных инфраструктур, ожидаемых всеми современными промышленными обществами. Основы распределения энергии начались в США в начале 1900-х годов, когда была создана первая сеть переменного тока.
Сравнение основных сбоев сети в США и во всем мире (часть 1)
Поскольку в 50-х годах в нижних 48 штатах было закончено 12 независимых электрических сетей, надежность была проблемой для клиентов. Части этих более ранних сеток были обновлены, а четыре из американских электрических сетей привязаны к аналогичным сетям в Канаде. В этом контексте надежность связана с пониманием того, почему возникают сбои питания.
Всплеск мощности в одной части расширенной сетки может сбить другие секции, когда они будут отключены для самозащиты. Это действие является механизмом самозащиты для сетки, которая сохраняет оборудование, но увеличивает количество сбоев для большего количества клиентов. Поскольку одна сетка становится больше и более взаимосвязана с другими сетками, можно ожидать более высокие требования к мощности и, возможно, более высокие скачки.
Самозащита выключения, внутренние поля дизайна и избыточные пути становятся ключом к обеспечению надежности.
Пока не будет разработана интеллектуальная сетка, которая будет разделять и изолировать участки сетки, вся сетка может рухнуть. Практика техобслуживания, частота экстремальных погодных явлений и потеря линий электропередач или силовых подстанций могут затем доминировать в причинах отключения электроэнергии в этой сложной динамической системе.
Основные отключения электроэнергии
В таблице I приведен краткий обзор основных отключений электроэнергии за последние 45 лет. Поскольку это таблица, зависящая от времени, можно определить, улучшается или снижается надежность питания на протяжении многих лет.
Поскольку эволюция энергосистемы является динамичной, нужно быть осторожным при составлении выводов. Элементы в следующих таблицах показывают только основные отключения электроэнергии в США и Канаде, Европе и остальном мире (International). Эти сбои обычно известны по дате, погодным условиям, условиям сетки, причинам или причинам, местоположениям сбоев, степени сбоев в численности населения и продолжительности отключения электроэнергии.
Таблица I - Краткое описание основных сбоев сетки
| лет | США и Канада | Европа | Международный |
| 1965-1988 годы | 3 не удается | 3 не удается | 1 провал |
| 1989- 1994 гг. | 2 не удается | Никто | 1 провал |
| 1995-1999 годы | 8 не удается | 1 провал | 7 не удается |
| 2000- 2005 гг. | 11 не удается | 7 не удается | 15 не удается |
| 2006- 2009 гг. | 33 не удается | 16 не удается | 20 не удается |
| Итоговые: | 57 Всего | 27 всего | 44 всего |
Определение основного сбоя сети:
- незапланированное событие (вниз для обслуживания или вращения отключений не учитывается), что
- затрагивает не менее 1000 клиентов (в этом исследовании их число составляет минимум 30 000) для
- общее время простоя не менее 1 000 000 часов клиента.
Частота отключения питания
Несколько крупных инцидентов были зарегистрированы в 1960-х, 1970-х и начале 80-х годов. Последние 20 лет отражают еще много перебоев в работе и поэтому были разделены на более мелкие группы.
Отчетность в развитых странах (США и Канада и Европа) не могла нести ответственность за это увеличение.
Это увеличение представляется реальным и, вероятно, отражает два фактора; увеличивая нагрузку на сетку и увеличенные кабельные мили с большей взаимосвязью сетки. Кривые падения для США и Европы очень похожи друг на друга, но отличаются от международной кривой.
Возможно, в некоторых международных записях изменение методов отчетности, возможно, привело к увеличению числа зарегистрированных инцидентов за последние 45 лет.
Двенадцать электрических сетей существуют в США и Канаде, а также в некоторых частях Мексики.
В Западной Европе существует одна большая сетка, и несколько небольших сетей соединяют большинство стран. Большинство остального мира имеют небольшие автономные силовые сети внутри своей страны и не связаны с другими сетями. Менее вероятно, что перебои в подаче электроэнергии за пределы США и Канады или Европы могут соответствовать трем критериям основных отключений.
Фактически, если подсчитать все сбои в США и Канаде, в 1995-1999 годах было 76 событий, а 140 - с 2000 по 2005 год. Общая тенденция в таблице I отражает увеличение серьезных перебоев с 1970 года, а также все простоя,
Человек ходит своей собакой возле сбитых линий электропередач в Чеви Чейз, штат Мэриленд, вслед за ураганом Сэнди 30 октября 2012 года
В таблице II показана основная разбивка причин высокого уровня. В некоторых случаях может быть несколько взаимодействующих событий. Например, буря может обрушиться на один сегмент линий электропередачи, что приводит к перенапряжению в другом месте, которое временно отключает энергосеть.
Таблица II - Распределение основных сбоев сетки по причине
| Основные причины | США и Канада | Европа | Международный |
| Снежная буря | 13 не удается | 3 не удается | 3 не удается |
| Летние бури | 11 не удается | 2 не удается | 1 провал |
| Ураган | 8 не удается | Никто | Никто |
| Сильные ветра | 8 не удается | 1 провал | 3 не удается |
| неизвестный | 3 не удается | 8 не удается | 11 не удается |
| подстанция | 3 не удается | 2 не удается | 7 не удается |
| Сбой линии передачи | 3 не удается | 2 не удается | 4 не удается |
| Удар молнии | 2 не удается | Никто | Никто |
| Тепловая волна | 2 не удается | 2 не удается | 3 не удается |
| Другие | 4 не удается | 7 не удается | 12 не удается |
| Всего: | 57 не удается | 27 не удается | 44 не удается |
Этот тип события отражается только как « сильный ветер » в таблице II (т.е. более 60 миль в час). Эти события чаще всего происходят в весенние и осенние месяцы по мере изменения погодных условий.
Два события перечислены как кибер-атака. Они отражают события января 2005 года и сентября 2007 года, которые привели к снижению энергосистемы в Бразилии.
Самая большая единственная причина, указанная в таблице II, - это снежные бури (в том числе ледяные бури) в США и Канаде, происходящие в основном с декабря по март. Второй по величине объект - летние штормы. Сочетание сильных ветров с молниями и сильными дождями может привести к отключению.
Ураганы следуют на восьми мероприятиях, в основном вдоль побережья Мексиканского залива. Шесть событий урагана произошли всего за три года (с 2003 по 2005 год), и эта группа отражает нерегулярный цикл ураганов для сильных штормов. Этот цикл имеет несколько узлов с повторением раз в 22 года, 35 лет и 50 лет. Годы с 1970 по 1995 год были периодом, когда ежегодное количество ураганов было низким, и только один вызвал перебои.
Один ураган в 2008 году вызвал серьезный спад, и в ближайшем будущем тенденция ураганов будет вызвана меньшими и менее сильными штормами (4). Число ураганов за 1965-2002 годы и 2006-2009 годы за эти 41 год привело к двум основным отключениям электроэнергии.
В течение шести дней в январе 1998 года замерзающий дождь покрывал Онтарио, Квебек и Нью-Брансуик с 7-11 см (3-4 дюйма) льда. Деревья и гидропроводы упали, а столбы электропередач и трансмиссионные башни снизились, что привело к массовым отключениям электроэнергии, некоторые - в течение месяца. Это было самое дорогое природное бедствие в Канаде. По данным Environment Canada, ледовая буря 1998 года напрямую затронула больше людей, чем любое другое предыдущее погодное событие в истории Канады.
Сильные ветры были рядом.
Это было важно в США, но не так важно в Европе или в международных регионах, хотя одна из причин отключения электроэнергии в Египте была указана как «песчаная буря».
« Другая категория » для США и Канады содержит такие данные, как землетрясение, наводнение, удар молнии, геомагнитная буря (Канада, 1989 год) и тепловая волна (использование высокой мощности, приводящее к сбою сети).
Этот последний инцидент, подобный июльскому отключению в Нью-Йорке в июле 2006 года и лондонскому отключению в августе 2006 года, можно отнести к нескольким событиям. Многодневная тепловая волна подтолкнула энергопотребление сетки к ее пределу. Небольшой инцидент привел к тому, что высокая напряженная сетка.
Общее количество всех записей в «другой» категории важно, но сами события уникальны. То же самое относится к «другой» категории для Европы и Интернационала.
Ссылка // Основные отключения электроэнергии в США и во всем мире - Джеймс Маклинн Rel-Tech Group (эта статья является частью Годового отчета по технологиям IEEE 2009)