東京首都圈大停電（1987）

1987

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1987 年 7 月 23 日午後，東京電力轄區因猛暑下需求急升與無效電力供給不足，發生日本戰後罕見的大規模停電：東京都等 6 都縣約 280 萬戶失去供電，供給支障電力達 816.8 萬 kW。此事件並非傳統的頻率崩潰或連鎖跳脫，而是「電壓崩潰（電圧崩壊，voltage collapse）」——系統無法維持電壓水準而由保護電驛切離負載——的實際發生案例，其後成為國際電力工程文獻中電壓不穩定性研究的代表性教材。

史實

當日為梅雨明け後的酷暑日，午休結束後冷氣負載集中回升，需求以遠超既往運轉經驗的速率攀升。依東京電力工程師栗田·櫻井於事故翌年發表的第一手技術記錄，該次事故有三大成因：當日需求水準異常之高、需求上升速率超過既往紀錄，以及日本廣泛普及的冷氣機具有「電壓下降則電流上升」的特性。

隨需求攀升，系統無效電力消耗急增、基幹系統電壓持續下滑。運轉單位於 13 時 07 分將電力用電容器全數投入，仍趕不上無效電力需求的成長；基幹系統變電所母線電壓進一步下降，13 時 19 分不足電壓電驛（UVR）動作，多座 500 kV 系統變電所停電。都心 23 區於 13 時 36 分恢復供電，關東全域完全復舊為 16 時 40 分，最長停電約 3 小時 21 分。國會議事堂亦一度停電，新幹線、在來線、地下鐵、號誌與金融系統等都市機能大範圍受影響。

機理上，本事件與 1965 年美加東北大停電（發端於保護電驛整定與連鎖跳脫、伴隨頻率崩潰）性質不同：頻率大致維持之下，電壓因無效電力供需失衡而漸進滑落、終至保護動作切離負載。當時逐漸普及的變頻（inverter）冷氣為維持製冷輸出，在電壓下降時反而拉高電流的近似定功率特性，被指為加速電壓下滑的惡性循環因素之一。

當代評價

本事件在國際上被視為電壓崩潰的標準實例：IEEE 會議論文兩度以其為專題（1988 年東京電力第一手分析、2006 年 IEEE PES 回顧論文），後者明言事故教訓構成東京電力其後電壓·無效電力控制體系的基礎，並促成中央給電指令所能量管理系統（EMS）內電壓安定性監視功能的開發與導入。在電力系統安定度文獻中，此案例經常與歐美各次大停電並列，用以區辨「電壓不穩定」與「頻率／同步不穩定」兩類機理。

事後對策方面，日文文獻整理的再發防止措施包括：增設電力用電容器與無效電力補償設備、活用揚水發電、基幹系統採較高電壓運用，以及改進需求預測並據以調度發電機。此事件也常被引為日本電力業界重視電壓·無效電力管理、並強化各電力公司間廣域連攜的契機之一。

現存爭議

變頻冷氣的歸因程度：「變頻冷氣的定功率特性加速電壓崩潰」為日文文獻常見說法（多以「~とされる」表述），但事故當時變頻機種的普及率與定量貢獻難以嚴格重建；第一手記錄僅泛指冷氣機「電壓降→電流升」特性，未單獨歸咎變頻機種。

受影響規模的口徑：日文資料通稱「280 萬戶」與「供給支障電力 816.8 萬 kW」；英文文獻則表述為「2.8 million households / customers」與「超過 8 GW 負載喪失、最長約 3.35 小時」。兩者為同一事實的不同計量口徑（戶數 vs 用戶數、供給支障 vs 負載喪失），引用時宜註明出處口徑。