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纽约停电魔咒

作者:江伟欢 来源:南方能源观察 发布时间:2019-12-31 浏览:
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01、上周六,7月13日,美国纽约发生了大停电。此次停电主要集中在曼哈顿中城,以及上西区的部分地区。曼哈顿中心地带的时代广场、洛克菲勒中心、无线电音乐城等地标建筑也都陷入一片漆黑。


“宇宙中心”一片漆黑

此次停电从傍晚6点47分开始,持续了5个小时,14日零点后恢复供电,约有73000名曼哈顿居民受到影响。(后来联合爱迪生公司更正为72000名居民受影响)

许多百老汇音乐剧和戏剧取消了周六晚间的演出,包括上个月获得托尼奖(Tony Award)最佳音乐剧奖的《哈德斯敦》(Hadestown)。演出的几位演员在剧场外的大街上为失望的观众即兴表演。

著名歌手詹妮弗·洛佩兹(Jennifer Lopez)在麦迪逊广场花园的演唱会也被取消,洛佩兹只能在推特上宣布演出改期。

纽约州州长安德鲁·科莫(Andrew Cuomo)对此次停电措辞严厉,整个电力系统不应该因为一个变电站发生故障就像多米诺骨牌一样,引发连环效应,而是应该有备用系统。他称这一事件“不可接受”,“我们必须确保这种情况不会再次发生”,科莫说。

与此同时,纽约参议员查尔斯·舒默(Charles Schumer)认为,联邦能源部电力办公室应该调查纽约电力运营商联合爱迪生公司(Consolidated Edison)为运营和升级电网所做的工作是否足够。

根据联合爱迪生公司在官网上发表的声明显示,纽约曼哈顿西65街变电站的继电保护系统失灵,未能隔离西64街发生的13千伏电缆故障。故障最终在西49街的输变电站被隔离,导致从18:47开始曼哈顿中城和上西区大面积停电。

联合爱迪生公司初步认为13千伏电缆故障与传输干扰无关。电缆故障只是本次停电事故的导火索,大面积停电是由于继电保护系统未能正常运作引起的。在对电力传输设备进行检测及对大量数据进行分析后,联合爱迪生公司表示这次停电事故不是由传输设备引起的,进一步分析确定了是继电保护系统的问题。

联合爱迪生公司称,将继续对继电保护系统进行测试和数据分析,研究系统失灵和多重保护机制未正常运作的原因,并及时公开调查结果。该公司总裁蒂姆·考利(Tim Cawley)表示,需要数周时间才能查清停电原因。

02

无独有偶,42年前的同一天,1977年7月13日,纽约同样发生了大停电,而且比这次严重得多,不像这次只是曼哈顿一个地区停电,而是整个纽约都陷入了黑暗之中。这次停电持续了25个小时,是美国历史上最严重的大停电之一。

1977年7月13日20:37,位于纽约哈德逊河上的Buchanan South变电站遭到雷击,变电站随即将印第安角345千伏的电压转换成较低的商用电压。接着,第二道雷击击中了两条345千伏输电线路,只有一条被重新闭合使用,无法传输印第安角一座900兆瓦核电站所发的电。

正是因为这两道雷击,另外两条主要输电线路的负荷超过了正常极限。纽约市和威彻斯特郡的电力供应商联合爱迪生公司试图在20:45启用一台紧急发电机发电,但由于站内没有人员值班,导致远程调度失败了。

扬克斯郡的Sprain Brook变电站在20:55也遭到雷击,两条关键输电线路被中断。和Buchanan South变电站一样,Sprain Brook变电站也只有一条输电线路重新投入使用。变电站线路的中断导致剩余线路处于严重的超负载运行当中。联合爱迪生公司不得不降低东河发电厂另一台本地发电机的负荷。这使得本已严峻的形势更加恶化。

当年的报纸标题《大停电!闪电击中联合爱迪生供电系统》

纽约电力库调度中心(New York Power Pool Operators,即现在的纽约独立系统运营商NYISO前身)让联合爱迪生公司降低负荷,联合爱迪生公司先是降低了5%的全系统电压,随后再降低8%。这些步骤都是按照联合爱迪生公司的“甩负荷” (shed load)顺序完成,并且花费了很多时间。而纽约电力库调度中心的意思是立即降低1500MW的负荷,而不是像这样通过降低电压来降低几百兆瓦的负荷。(甩负荷:因为终端用户用电负荷减小,例如大型用电设备故障或大面积区域线路故障断电,发电厂的发电量超过输送给用户的量,此时要求发电厂将发电量减小到与实际负荷相适应的值。)

利兹变电站与纽约北部的最后一次互联在21:19由于过载而中断,因而也导致了一条连接长岛的138千伏的线路过载,以及与新泽西州PSEG公用事业公司的互联线路负荷甚至比之前还要高。

到了21:24,联合爱迪生公司试图通过主动停电来降低负荷,但失败了。五分钟后,21:29, Goethals、Linden与新泽西州相连的230千伏线路发生故障,联合爱迪生公司通过保护装置自动将过载的线路、变压器和电缆从系统中断开,与外界隔离。

联合爱迪生公司已无法为纽约提供足够的电力,三条为城市提供电力的线路严重过载。终于,在21:27,纽约最大的发电机组雷文伍德发电站Ravenswood 3(又被称作“大艾利斯”Big Allis)关闭运行。

屋漏偏逢连夜雨,这时的美国正深陷在第七次金融危机中,经济倒退严重,通货膨胀,失业率高企,社会动荡不堪。当时的美国,犯罪率高居不下。

在这次大停电期间,非洲裔和拉丁裔美国居民社区发生了大量抢劫和纵火事件。影响最为严重的是布鲁克林区的皇冠高地,5个街区的75家商店遭到掠夺,而布鲁克林区布什维克的大火直到第二天还没有扑灭。这次骚乱中有550名警察受伤,共逮捕嫌犯4500人,总计1616家商店被抢劫,1037处地点被纵火,损失总价值超过3亿美元。

顺带一提,很多人趁着这次混乱洗劫了音乐器材商店,抢走了平时买不起的唱片机和混音器等DJ设备。

这其中有一名叫柯蒂斯·费舍尔(Curtis Fisher)的黑人男子,也参与了这场抢劫,搬走了一台音频混合器。后来这个叫费舍尔的男人,成为嘻哈音乐的“祖师爷”级人物——卡扎大师(Grandmaster Caz),是史上第一个身兼DJ和MC能力的饶舌歌手。在多年之后的采访中,卡扎大师亲口承认了当晚的抢劫行为,并认为这场骚乱加速了嘻哈运动的发展,让很多根本买不起音乐器材的人,获得了人生中的第一台打碟机。

有了音乐设备,再加上反叛的创作情绪,纽约诞生了很多经典的嘻哈音乐,也涌现了很多有名的说唱歌手。这种原本只在布朗克斯地区传播的小众音乐,迅速流行至全美并传播到全世界。纽约嘻哈界也公认嘻哈文化在这次大停电之后,真正从布朗克斯区传到了纽约的其他街区。

上图左为纽约嘻哈文化历史学家Shawn G. Chittle,注意看Chittle身上穿着的那件纪念1977年纽约大停电的T恤

说唱歌手Pharoahe Monch于2006年发行的“Push”MV故事背景就设定在1977年大停电之夜。而 Buffy the Vampire Slayer(《僵尸终结者》)小说系列其中一本 Blackout 的故事背景也是发生在1977年纽约大停电期间。

尽管42年前的纽约大停电把美国的嘻哈文化推向了高潮,但此次停电是重大事故,造成了巨大的损失,我们不希望再看到这样的停电事故。

03

纽约是全球最早供电的地区,电力设备随着时间的推移越发老旧,多年来大小故障一直不断。去年12月底,纽约皇后区联合爱迪生公司的变压器爆炸,变电站的电涌引起的蓝色光芒照亮了纽约市的夜空。

纽约警察局迅速向公众保证,外星人并没有入侵。

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接受《中国科学报》采访时表示,美国的电网设备很多都使用了几十年,各种原因导致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。

另外,美国电网缺乏统一规划,美国有多个独立的电力市场,由不同的运营商按照公用事业单位的模式负责运营。而各个运营商都在利用市场机制追求电网资产最大化的利用,一旦电网中出现局部故障,由于缺乏全网统一的协调控制机制和手段,各个运营商之间就有可能因为协调不畅未能及时采取措施快速隔离,导致故障范围扩大,最终演变成大停电事故。

电力安全无小事,我们需要吸取纽约大停电的教训,防范于未然,保障我国的电力安全。

参考资料:

Preliminary Findings Re: West Side Power Outage,来源:www.coned.com

New York City Power Outage Leaves 73,000, and Times Square, Without Electricity,来源:time.com

The NYC blackout of 1977 happened 42 years ago today,来源:ny.curbed.com

Historic Occurrences – New York City Power Outage 1977 July 13,来源:newyorkcitystrong.com

纽约大停电或为系统故障所致,作者:程唯珈,来源:中国科学报

浅谈纽约1977大停电对HIPHOP发展作用,来源:大麦嘻哈

关键字:停电事故

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