印度于2012年7月30日、31日先后發生兩次世界罕見的電網大面積停電事故。為深刻吸取印度大停電事故教訓,國家電網公司多次組織分析事故原因、認真研究印度電力部發布的事故調查報告,并派資深專家訪問了印度電力監管委員會、國家電力調度中心、有關輸電公司等。從電力體制改革、調度管理、市場化運營等方面,與相關人員進行了探討交流。基本摸清了導致大停電的原因,并對印度電力管理體制、市場機制等深層次問題進行了深入分析,從中得到了重要啟示。
一、印度電力工業基本情況
印度國土面積約為298萬平方公里、人口12.1億,是世界上經濟增長最快的發展中國家之一。
(一)電網裝機、負荷及能源分布
目前印度電網的總裝機容量約為2億千瓦,煤電和核電裝機容量為1.17億千瓦,占總裝機的58.46%;水、氣及新能源裝機容量為0.83億千瓦,占總裝機的41.54%。其中北部電網的裝機和負荷約占總裝機和總負荷的27% 和40%。印度的電力能源資源主要分布在北部、東北部和東部地區,主要負荷中心則集中在北部、南部和西部地區。因此,印度電網的輸電方向為東電西送、南電北送,南北水火互濟。
印度電力設施比較陳舊、電力長期供應不足,高峰缺電達到10%以上,停電比較頻繁,一些大型商店、旅館及比較高級的公寓樓、私宅都備有應急電源。目前印度全國農村只有84%的村莊通電,只有44%的家庭有電,仍有25%的人口沒有用上電。
(二)印度電網和規模
印度電網由隸屬中央政府的國家電網(由跨區電網和跨邦的北部、西部、南部、東部和東北部5個區域電網組成)和29個邦級電網組成。印度國家電網主網架以400千伏為主,各區域之間通過400千伏交、直流線路和部分220千伏線路互聯。其中南部電網通過500千伏高壓直流與東部和西部區域電網異步互聯。
(三)電力管理體制
印度國家獨立后沿用了聯邦制和議會制,各邦相對獨立。印度電力管理體制也分為中央(包括區域)和邦兩級。中央管電部門(政府電力部和中央電力監管委員會)與各邦政府管電部門沒有垂直的管理關系,職責相對獨立。
為了加快電力發展和提高運營效率,印度從1998年開始實施發、輸、配三分開的電力市場化改革。在中央層面,成立了隸屬于中央政府的印度國家電網公司、火電公司和水電公司等。在各邦內部,成立隸屬于邦政府的輸電和配電公司,負責建設運營邦內輸配電網。印度國家電網公司負責建設運營國家電網,與各邦輸、配電公司之間既沒有資產紐帶關系,也沒有直接的管理關系,是兩個平等的法律主體。目前,在發、輸、配獨立運營基礎上,全面向私營投資者開放。在發電領域,私營投資的發電容量已達到35%。在電力市場運營方面,已經實施跨區域、跨邦購電和與頻率掛鉤的聯絡線功率偏離計劃交易機制,長期交易合同占89%、偏離計劃交易占3%、其它短期交易占8%。
(四)印度電力調度管理體制
印度實行四級調度管理,包括國家電力調度中心、區域電力調度中心、邦電力調度中心、邦內各地區配電調度中心,各級電力調度中心之間只有調度業務關系,無上下級直接管理關系。
2010年10月,印度國家電網公司將國調和5個區調從職能部門中分離出來,注冊成立其全資擁有的電力系統調度運行公司。國調和區調分別負責跨區、跨邦主網架和有關發電廠的電力調度并經營相應的調度業務(收調度費)。邦調隸屬邦輸電公司、地調隸屬邦內各配電公司,分別負責各自所轄范圍內的電力調度業務。
二、兩次大停電事故影響和直接原因
(一)“7·30”和“7·31”停電損失負荷和影響范圍
在2012年7月30日凌晨2點33分,從由西部向北部電網輸電的一條400千伏重載線路因距離保護三段動作跳閘開始,在相繼跳開10條聯絡線后北部區域電網與大網解列、因頻率崩潰而瓦解。北部電網事故前負荷3600萬千瓦,事故后損失負荷約為3567萬千瓦,影響9個邦、3.7億人口。7月30日16時前全部恢復供電。
在2012年7月31日12:58分,由西部向北部電網輸電的兩條220千伏跨區域重載聯絡線(各約300MW)相繼跳閘,13:00,前一天事故開始時首條跳閘的那條400千伏重載線路再次因距離保護三段動作跳閘,在相繼跳開69條聯絡線后北部、東部和東北部三個互聯的區域電網因功角、頻率和電壓失穩導致瓦解,西部電網與北部和東部電網解列而免于停電。事故發生前北部、東部和東北部電網負荷約為4835萬千瓦,事故后損失負荷約為4800萬千瓦,停電影響23個邦、6.7億人口。北部、東部和東北部的大部分地區分別在約5小時內、8小時內和2小時內恢復供電。
(二)大停電事故直接原因
印度電力部發布的事故調查報告指出了導致兩次大停電事故的直接原因:
1、大量交流聯絡線停運,嚴重削弱了北部與西部的跨區電網結構。7月30日和31日事故發生前,在北部與西部跨區輸電斷面僅有1條400千伏和2條220千伏聯絡線在運行。在北部、西部和東部區域電網之間及其附近的輸電斷面停運的聯絡線多達52條,其中75%是用于系統調壓拉停。由于北部與西部跨區輸電斷面網架結構受到嚴重削弱,在第一條線路跳閘前電網已經處于不安全狀態。
2、北部電網有些邦利用偏離計劃交易機制大量超計劃用電,致使已經被嚴重削弱的北部與西部跨區輸電斷面聯絡線重載運行。為了拓展跨邦、跨區電力交易市場,印度實施了與頻率掛鉤的聯絡線偏離計劃電力交易機制