■本报见习记者 程唯珈

7月13日，美国纽约市中央商务区所在地、号称“宇宙中心”的曼哈顿，陷入了由停电引发的“末日之夜”。

据美国媒体报道，此次停电地区主要集中在曼哈顿中城，以及上西的部分地区，南北从40街一直延伸到72街，东西从曼哈顿岛的最西端到第五大道。纽约市议会议长Corey Johnson表示，停电起源于曼哈顿一个变电站遭遇“重大故障”。不过，美国电力供应商联合爱迪生公司CEO表示，停电的原因还需全面分析。

事实上，1977年纽约也曾出现过一次大面积停电，而本次停电正值纽约大停电42周年当天。科技高度发达的美国，为何会出现这类电力故障？为此，《中国科学报》连线了相关专家进行解读。

或为设备老化和系统故障

针对网络上议论的“纽约大停电”，天津大学电气自动化与信息工程学院院长、科技部智能电网重点研发计划专家组专家王成山认为，此次停电规模不算大，属于城市电网的局部停电，由于涉及用户受关注度较高，产生了较广泛的社会影响。

他表示，专业意义上的“大规模”停电一般是指跨区域高压电网的停电，涉及输电系统，电压等级高、影响地域广、停电时间长。

“虽然还没有看到专业性的技术分析报告，但从停电影响的用户数量、停电时间等分析，应该属于城市配电系统停电范畴。尽管城市电网中同等规模的停电时有发生，但发生在纽约这样的世界经济中心，尤其是曼哈顿这样的重要地区，还是有些不可思议。”王成山说。

按照城市电网的设计理念，对于重要区域，一般要保证2~3条供电路径，一条路径出问题，其他路径还可保证正常供电，甚至两条路径出问题，单靠一条路径也可以保证供电。而这次停电，违背了这样的原则。

王成山分析，这次停电很可能是设备老化、配网自动化系统作用发挥不当等原因造成的。

“美国的电网设备很多都使用了几十年，设备出现故障很正常，关键是出现故障后配网自动化系统应及时切换供电路径保证供电，否则就会出现较大规模的停电。本次停电的具体原因还有待后续更加专业性的分析。”他说。

“我国把安全稳定放在首位”

王成山表示，就城市电网而言，我国也经常发生停电事故，按照专业性的指标分析，我国城市电网年户均停电时间同发达国家一些城市相比还有差距，“但就影响广泛的大电网停电事故而言，我国近年来确实没有发生过”。

若将中国电网和美国电网进行对比，确实有很多不同之处。不仅在技术层面存在不同，管理模式和运行方式也有较大差异，而后者会导致不同的电网运行结果。

不同于我国的集中式运行调控模式，美国电网由多家独立运营商调控，各个运营商会在遵循安全导则前提下，利用市场机制，追求电网资产最大化利用，当多家运营商都想利益最大化时，一旦电网出现偶发故障，有可能因为协调不畅导致故障范围扩大，最终演化为大停电事故。

“相较而言，由于我国更多地把安全稳定放在首位，在偶发严重故障时，可以果断采取切发电机、切负荷、隔离故障电网等措施，调度命令更加简洁高效，在避免电网大停电事故发生上存在一定优势。不过，我国电网平时的运行效率，或者说是电网资产利用水平同美国相比要低一些。这一点还需要努力加以改善。”

此外，我国对电网设施也进行了大量投入。“过去20年，为提高城市电网的供电可靠性，我国每年用于城市电网建设改造的资金达到近千亿元，城市电网设备几乎全部更新，城网结构的灵活性大为改善，调控措施也更加先进，这些都是我国城市居民‘停电无感’的原因。”王成山介绍。

“三道防线”做好防控

“从技术、设备和管理水平来说，我们国家电网接近世界一流，尤其在输电方面，中国在国际上已经遥遥领先。” 清华大学电机工程与应用电子技术系教授张伯明表示。

张伯明告诉《中国科学报》，我国在电网正常运行时的预防和紧急控制方面做了大量工作，有一套“三道防线”的自动化系统保证。

第一道防线是稳态情况下的调度控制。依靠快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持稳定运行和正常供电。

第二道防线是采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行，即电网进入到紧急状态的时候有一个稳定控制。

第三道防线是设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止事故扩大，防止大面积停电。

“基本靠前两道防线就能保证系统避免进入城市大规模停电状态。依靠三道防线，我国近20年都没有发生过大规模停电事件。”张伯明说，能对电网进行全局的调度控制，对预防电网停电非常有利。

张伯明表示，即便出现了大规模的停电事件，地方各级调度部门也都有预案。“一旦发生停电，在什么范围内停电、停电到哪一级、应该采取什么措施，部门都有相应的程序。按照预案，电网部门按部就班地逐步扩大恢复的范围，最后使全网恢复供电。具体恢复供电的时间和采取的措施根据实际情况来定。”

“一般来说，对于比较重要的负荷，当发生设备故障而失去电力供应时，可切换到备用供电线路来维持供电，这样恢复时间较快。如果没有预留备用，需紧急调动新的设备或者对故障设备进行抢修。”中国科学院电工研究所研究员肖立业告诉《中国科学报》。

随着“智能电网”概念的提出，我国也逐步对现有电网系统进行升级优化，通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用，实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。