Aktuální stav PS Blackout může nastat i v Evropě Luhačovice 20.1.2016
Miroslav ŠULA ČEPS,a.s. Ředitel sekce Dispečerské řízení
Provoz PS v roce 2015 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
Nárůst tranzitních toků přes PS ČR Kritické situace zejména v srpnu a v září Obrovské problémy Polska, zvažovalo odpojení od „Evropy“ Významný nárůst ztrát v PS (cca 25%) Snížení čistého exportu ČR cca o cca 4,5 TWh 96 hodin bylo ČR čistě importní zemí Nutná koordinace nápravných opatření, v rámci TSC 13 TSO Stále se hledá akceptovatelný nástroj pro rozdělení nákladů při multilaterálních opatřeních (MRA) ■ Rozvoj PS
Hlavní směry tranzitních toků
Tranzit – nárůst celkově 2015/2014 o 40% 4 000
3 500
3 000
P [MW]
2 500
2 000
50HzT
1 500
PSE
1620
2030
1 000
500
3650 MW 1000
0 5.11.2015
6.11.2015
7.11.2015
8.11.2015 PSE
9.11.2015 50HzT
Transit
10.11.2015
1470
TTG11.11.2015 APG
1180
SEPS
12.11.2015
Fyzikální toky X obchod
SEPS
2800
2400
2000
1600
1200
P [MW]
800
400
0
-400
-800
-1200
-1600
-2000 2.11.2015
3.11.2015
4.11.2015 export
5.11.2015 import
balance of the profile
6.11.2015 physical power flow
7.11.2015 NTC
8.11.2015
Fyzikální tok X Obchod
50Hz
2800 2400 2000
1600 1200
P [MW]
800 400 0 -400
FRM
-800 -1200 -1600 -2000 2.11.2015
3.11.2015
4.11.2015 export
5.11.2015 import
balance of the profile
6.11.2015 physical power flow
7.11.2015 NTC
8.11.2015
Kritická situace v Polsku 10.8.2015
Kritická situace v PSE v srpnu 2015
Maximum daily volume of XBR and MRA (MW) necessary to keep 50HzT/PSE profile in n-1 secure state
•
XBR/MRA is daily routine so congestions on 50HzT/PSE occur on daily basis without imports to PL (nowadays only allowed in intra day if feasible based on DACF),
•
in 2015 till November there were only 9 working days without XBR/MRA applied (39 non working days)
*
* *
Transmission System Operator Security Cooperation (TSC) PSE import possibilities
9
Monthly volumes of bilateral and multilateral redispatching necessary to keep 50HzT/PSE profile in n-1 secure state
*
vPST pilot phase
Transmission System Operator Security Cooperation (TSC) PSE import possibilities
10
Transmission System Operator Security Cooperation (TSC) Footer headline or title, City, 12 Month 2013
11
Rozvoj -klíčové stavby 2015,2016
Dynamické zatěžování vedení PS v závislosti na teplotě
PST v rozvodně Hradec u Kadaně ■ Parametry PST 2 PST na vedení Každé PST 850 MVA úhel±30°
4 PST celkem Celkový výkon 1700 MVA
Dokončení 2016 Dodavatel TAMINI
DE DE
ROHRSDORF
REMPTENDORF WEIDA
445
PST
DE
DE
ROHRSDORF
HRADEC CZ
PL MIKULOWA
PST HAGENWERDER
KRAJNIK
VIERRADEN
PST
PL
DE
445
PST
1
Vizualizace v rozvodně Hradec
Roční fyzikální toky energie – vývoj salda od r. 2000 (GWh) 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000
2012
2013
2014
-17 120
-16 887
-16 320
2015
2011 -17 044
2010
2009
2008
2006 -12 691
2007
2005
2004 -15 716
-12 632
2003 -16 215
2002
2001
-4 000
2000
0 -2 000 -6 000 -8 000
-22 000 -24 000 -26 000 -28 000 -30 000
export export 110 kV import import 110 kV saldo
-11 835
-11 469
-14 942
-20 000
-13 644
-18 000
-16 163
-16 000
-11 387
-14 000
-9 539
-12 000
-10 017
-10 000
Nedávné poruchy v Evropě Květen 2014 – záplavy v Srbsku Červen 2014 – vichřice v Srbsku Prosinec 2014 – námraza v Srbsku 27. března 2015 – blackout v Amsterdamu a okolí 31. března 2015 – blackout v Turecku
Květen 2014 – záplavy v Srbsku ■ Od 13. května extrémní srážky na Balkáně
Reálná hrozba zatopení rozvoden i elektráren
■ Pro omezení škod bylo 15. května rozhodnuto o:
Řízeném odstavování zdrojů (Σ 1600 MW ~ 20 %) Vypínání transformátorů v R Obrenovac (Σ 250 MW zátěže v BO) Venkovní vedení zůstala v provozu s chráněním jen z jedné strany Žádné informace o zapojení rozvodny v ŘS
■ Zásobování Bělehradu záviselo na linkách z R Obrenovac Čtyři vedení 220 kV Stožáry stály ve vodě V případě poruchy by došlo k BO v části města
Květen 2014 – záplavy v Srbsku (2)
Zdroj: V. Ilić – Emergency Situations in Serbian Transmission System in 2014
Květen 2014 – záplavy v Srbsku (3) ■ 18. května se pracovníci dostali do R Obrenovac Postupně zprovozňovali napájení vlastní spotřeby a ochrany
■ 23. května přifázoval první blok zaplavené elektrárny TENT A ■ Vyčerpání vody ze zaplavených dolů trvalo 1 rok Omezena výroba v uhelných elektrárnách
■ Poučení Zpracovat plán obrany klíčových rozvoden před povodní Při nejbližší rekonstrukci R Obrenovac umístit sek. techniku výše Ustanovit krizový štáb, který bude koordinovat aktivity při nouzi
Květen 2014 – záplavy v Srbsku (4)
Červen 2014 – vichřice v Srbsku ■ 25. června udeřila vichřice v místech květnové povodně 12 stožárů na 4 linkách 110 kV spadlo
■ Bylo nutno postavit náhradní stožáry (v Srbsku poprvé) ■ Poučení: koupit více náhradních stožárů
Zdroj: V. Ilić – Emergency Situations in Serbian Transmission System in 2014
Prosinec 2014 – námraza v Srbsku (1) ■ 1. prosince nepříznivé klimatické podmínky Teplota -5 až 0°C Vysoká vlhkost Silný vítr
Mrznoucí déšť, vlhké sněžení
■ Tvorba námrazy o průměru 30 cm na vodičích Přetrhání vodičů Poškození nebo pád celkem 75 stožárů na osmi linkách 110 kV
■ Město Majdanpek – 10 000,- lidí bez elektřiny Pro elektrizační soustavu nepředstavuje problém Hrozila humanitární katastrofa
Prosinec 2014 – námraza v Srbsku (2)
Zdroj: V. Ilić – Emergency Situations in Serbian Transmission System in 2014
Prosinec 2014 – námraza v Srbsku (3)
Zdroj: V. Ilić – Emergency Situations in Serbian Transmission System in 2014
Prosinec 2014 – námraza v Srbsku (4) ■ Krizový štáb rozhodl o napájení města Majdanpek výstavbou mobilních stožáru na jedné lince 110 kV; přepojením linky 400 kV, procházející oblastí, na 110 kV.
■ ■ ■ ■
Výstavba probíhala za extrémních podmínek Po 72 hod. BO Majdanpek opět napájen Oprava sítě v postižené oblasti bude trvat rok Poučení Mobilní stožáry jsou velice užitečné, vč. sdílení se sousedními TSO Stavět silnější stožáry v kritických oblastech Krizový štáb se osvědčil; vytvořeny plány krizového managementu Každé varování meteorologů bude podrobně analyzováno
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (1) ■ Pracovníci StS řešili poruchu odpojovače v R 380 kV Diemen vyhořelý motor pohonu, probíhaly zkoušky
■ Do toho se objevila druhá závada Jedna fáze odpojovače zůstala zapnutá.
Po vizuální kontrole chybně interpretováno jako chyba signalizace (relé).
■ Pracovníci StS dále manipulovali de-blokem Domnívali se, že odpojovač pracuje správně
■ Následné manipulace způsobily dvoufázový zkrat Vypnut ROP za 60 ms
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (2)
Zdroj: M. Abbenhuis – Large distrurbance 27th of March 2015
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (3) Anna Paulowna
Lelystad380
Westwoud
Wijdewormer
Oterleek
Boekelermeer Zuid
Beverwijk Oostzaan
Diemen380 Zuidelijk Flevoland
Watergraafsmeer
Waarderpolder
Bijlmer noord
Venserweg Vijfhuizen
Haarlemmermeer
Nieuwemeer
Bijlmer Zuid Zorgvlied
Sassenheim
Zdroj: M. Abbenhuis – Large distrurbance 27th of March 2015
Amstelveen Krimpen380
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (4) ■ Bohužel byly plánovaně vypnuty některé linky 150 kV To způsobilo nemožnost napájení části sítě z druhé strany Celkem 19 rozvoden 150 kV bez napětí 1500 MW zátěže bez napájení (cca 1 mil. domácností a obchodů)
Bez napájení byly např. letiště Schiphol, železnice nebo železárny Centrum Amsterdamu napájeno (turisté nic nepoznali)
■ Před výpadkem byla oblast vybilancovaná Vliv na zbytek systému zanedbatelný Ani trh s elektřinou si výpadku „nevšiml“ – ceny v normálu Zásadní zjištění: selhaly veškeré předdefinované ostrovní provozy v síti 150 kV!
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (5)
Zdroj: M. Abbenhuis – Large distrurbance 27th of March 2015
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (6) ■ Porucha byla odstraněna za 6 hodin Díky přítomnosti pracovníků StS v rozvodně – rychlé vyhodnocení provozuschopnosti přípojnic Postupným zapnutím R 380 kV, transformace na 150 kV, sítě 150 kV Díky společnému výcviku TSO a DSO (na podobný scénář) Díky blízké spolupráci TSO a velkých odběratelů
■ Významnou roli sehrál krizový management Komunikace vnitřní i vnější Vyslán mluvčí do televize Vyslány kontaktní osoby do státních úřadů a ministerstev Specialista na soc. sítě aktivní na Twitteru a Facebooku
27. března 2015 – BO v Amsterdamu (7) ■ Vyšetřování poruchy začalo ještě týž den Vyslechnuti dispečeři („de-briefing“) Externí vyšetřovatel prověřil pracovníky v rozvodně
■ Poučení: Neuspěchat opravy (špatná identifikace kumulovaných poruch) Cvičit s DSO nestandardní situace Připravovat plány obnovy a obrany s partnery Krizový management a krizová komunikace se ukázaly jako klíčové Politici se o situaci velice zajímali Dvakrát týdně trénink krizové komunikace
Dále zkoumají, proč:
shořel motor pohonu odpojovače; selhaly ostrovní provozy v síti 150 kV.
31. března 2015 – Blackout Turecka (1) At 09:00 (CET) Turkish Power System has 31700 MW of Load.
On 31 March 2015 Gölbaşı-Kayseri South 400 kV Line was open in order to allow connection of new PPs in Anatolia Region and also to reinforce the existing corridor with double circuit line. Gölbaşı-Kayseri North 400 kV Line was open in order to allow above mentioned work for safety reasons.
4.800 MW
Kayabaşı-Bağlum 400 kV Line was open to move reactor and capacitor protection system into a new building. Oymapınar-Ermenek 400 kV Line is open due to a fault.
Zdroj: S. Metin – Turkish Black Out 31 March 2015
31. března 2015 – Blackout Turecka (2) ■ Vlivem trhu s elektřinou Vysoká výroba na východě (levné vody) Odstavená výroba na západě (fosilní paliva) Vysoký tok V → Z
■ K tomu čtyři vypnuté linky 400 kV V ↔ Z propojení ■ Před poruchou rozdíl úhlu fázorů napětí V ↔ Z 72° N-1 v pořádku
■ 9:36 působení distanční ochrany v 5. zóně na lince 400 kV Toto nastavení ochrany nebylo známo! Linka byla zatížena na 720 MW
31. března 2015 – Blackout Turecka (3)
Zdroj: S. Metin – Turkish Black Out 31 March 2015
31. března 2015 – Blackout Turecka (4) ■ Výpadek linky vedl k poklesu napětí a vzrůstu zatížení ostatních linek Během 12 s výpadek ostatních linek V ↔ Z propojení Oddělení Turecka od Evropy (Bulharko, Řecko)
■ Vznikly dva ostrovy Západní – nedostatkový (48,0 Hz) Východní – přebytkový (52,3 Hz)
■ Ani jeden ostrov nepřežil
Blackout na celém území
31. března 2015 – Blackout Turecka (5) ■ Obnova napájení probíhala z 9 regionů zároveň Každý region 3-4 blackstartové zdroje Každý region „najede“ svůj ostrov, následně se synchronizují
■ Zároveň podáno napětí z Bulharska a Řecka Při zapínání sítě 400 kV problémy s přepětím Východní – přebytkový (52,3 Hz)
■ 16:12 propojeno celé Turecko vč. připojení k Evropě ■ 18:30 cca 95% sítě pod napětím
■ Blackout Turecka trval cca 9 hodin
Obecná doporučení z poruch ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
Dostatek informací z okolních TSO Zdokonalení přípravy provozu Mít připravený plán krizového řízení a komunikace Mít plán rychlé mobilizace zaměstnanců Výcvik personálu Zajistit redundantnost kritických systémů (SCADA, EMS, telco,…) Zajistit vyšší úroveň údržby kritických rozvoden Důsledně vynucovat dodržování podmínek připojení k síti Kontroly nastavení ochran Nespoléhat na komplikované automatiky (jsou pomalé)
Zatmění Slunce 20.3.2015 - okamžitá výroba ve FVE v ČR ve srovnání s predikcí výroby (hodinové energie)
Porovnání se situací v Německu (15ti minutové průměry)
Aktivace PpS
Kvalita regulace v ČR (a v propojených soustavách)
Odhad skutečného snížení výroby ve FVE
Shrnutí zatmění Slunce ■ Reakce naší soustavy na snížení (o 700 MW) a následné zvýšení (o 1000 MW) výroby ve FVE během zatmění slunce byla velmi dobrá. Byla vidět připravenost jednotlivých TSO Propojené soustavy pracovaly s výkonovou rezervou Kritérium N-1 nebylo porušeno
Kvalita regulace byla výborná Okamžitá hodnota ACE ČR dosáhla maximálně ± 250 MW Odchylka kmitočtu nepřesáhla 50 mHz
Vedeme elektřinu nejvyššího napětí Miroslav Šula Ředitel sekce Dispečerské řízení ČEPS, a.s., Elektrárenská 774/2, Praha 10
[email protected] www.ceps.cz
Stanoviska v této prezentaci uvedená či ji doprovázející při ústním podání představují toliko osobní názory autora a nejsou úplným a uceleným výkladem přednášejícího jako odborníka. Informace a rady z této prezentace vyplývající jsou toliko ilustrativní povahy, upravené pro pedagogické účely, a nemají za cíl směrovat posluchače či čtenáře k určitému jednání či nekonání či jej dokonce radou poškozovat. Tato prezentace může obsahovat informace podávané v odhadu, nadsázce či žertu, jakož i jinak nikoliv vážně míněná sdělení. Graficky ztvárněná forma prezentace je z povahy věci komponována heslovitě, útržkovitě a v náznacích a nelze ji tedy vykládat toliko podle tohoto grafického ztvárnění. Přednášející zároveň prohlašuje, že nemá v úmyslu udílet touto prezentací komukoliv vědomě nesprávné, neúplné či dokonce škodlivé informace nebo rady ve smyslu § 2950 zákona č. 89/2012 Sb., občanský zákoník, v platném znění.
