Winny incydentu w europejskich sieciach elektroenergetycznych jest wciąż poszukiwany

18 stycznia 2021, 07:00 Alert
PSE, sieci przesyłowe. Fot. PSE.
PSE, sieci przesyłowe. Fot. PSE.

8 stycznia 2021 roku o godz. 14:05 czasu środkowoeuropejskiego system synchroniczny Europy Kontynentalnej podzielił się na dwa osobne obszary. Było to spowodowane serią następujących po sobie wyłączeń elementów systemu przesyłowego, które wystąpiły w bardzo krótkim czasie. ENTSO-E (Europejska Sieć Operatorów Systemów Przesyłowych Energii Elektrycznej) opublikowało więcej szczegółów o tym incydencie na sieciach elektroenergetycznych Europy.

Co się stało?

Systemy przesyłowe Europy Kontynentalnej są połączone i pracują synchronicznie z częstotliwością ok. 50 Hz. Wydarzenia z 8 stycznia 2021 roku spowodowały, że obszar synchroniczny tymczasowo podzielił się na dwie części. Tuż po 14:05 częstotliwość w północno-zachodniej strefie systemu na ok. 15 sekund spadła do poziomu 49,74 Hz, by później utrzymywać stałą wartość ok. 49,84 Hz. Jednocześnie częstotliwość w strefie południowo-wschodniej wzrosła do poziomu 50,6 Hz, a następnie ustabilizowała się i jej wartość wynosiła między 50,2 a 50,3 Hz.

Podział na dwie strefy. Fot.: entsoe/PSE

Podział na dwie strefy. Fot.: entsoe/PSE

Zgodnie z zasadami System Operation Guideline, prowadzone jest postępowanie wyjaśniające, co wymaga dokładnej analizy dużej liczby danych pochodzących z systemów zabezpieczających i innych elementów systemu elektroenergetycznego. ENTSO-E opublikuje wyniki analizy, gdy tylko zostanie zakończona, dlatego też przyczyna nie jest jeszcze znana. Poniższy obrazek pokazuje wahania częstotliwości w obu regionach:

Podział na dwie strefy. Fot.: entsoe/PSE

Podział na dwie strefy. Fot.: entsoe/PSE

Zagadkowy problem sieci elektroenergetycznych w Europie. Systemy są bezpieczne

Działania zaradcze

ENTSO-E tłumaczy, że związku ze spadkiem częstotliwości w obszarze północno-zachodnim, we Francji i Włoszech w ramach zawartych wcześniej umów odłączono dużych odbiorców o łącznej mocy 1,7 GW. Świadczą oni na rzecz operatorów systemów przesyłowych usługę, w ramach której są automatycznie odłączani od systemu, gdy częstotliwość spadnie poniżej pewnego poziomu. Dodatkowo w obszarach synchronicznych Europy Północnej oraz Wielkiej Brytanii automatycznie uruchomiono rezerwy wytwórcze o mocy odpowiednio 420 i 60 MW. – Dzięki tym środkom zaradczym już o godz. 14.09 odchylenie częstotliwości na obszarze północno-zachodnim wynosiło ok. 0,1 Hz poniżej prawidłowej wartości 50 Hz – podkreśla europejska organizacja.

Ze względu na duży wzrost częstotliwości na obszarze południowo-wschodnim zostały uruchomione działania zaradcze (zmniejszono generację jednostek wytwórczych). W efekcie o godz. 15.05.31 wahania częstotliwości w tym rejonie ograniczono do ok. 0,1 Hz powyżej prawidłowej wartości 50 Hz.

ENTSO-E tłumaczy, że obliczu powstałego zakłócenia uruchomienie automatycznych działań oraz współpraca operatorów z regionu Europy Kontynentalnej sprawiły, że sytuacja została szybko opanowana. – Skoordynowane działania operatorów były niezbędne także do ponownego połączenia dwóch obszarów. Zasilanie do odłączonych wcześniej odbiorców we Włoszech zostało przywrócone o godz. 14.47, a we Francji minutę później. O godz. 15.08 obie strefy zostały ponownie połączone – wyjaśnia europejskie stowarzyszenie.

Powtórka z historii

System Europy Kontynentalnej jest jednym z największych obszarów synchronicznych na świecie, biorąc pod uwagę zasięg terytorialny oraz liczbę odbiorców. – Taka sytuacja może się zdarzyć w każdym systemie elektroenergetycznym. Kluczowe znaczenie dla skutków takich zdarzeń mają odporność systemu oraz poziom gotowości operatorów systemów przesyłowych na sytuacje awaryjne – wyjaśnia ENTSO-E.

Do podobnego incydentu doszło 4 listopada 2006 roku. Wówczas doszło do podziału systemu Europy Kontynentalnej, który miał znacznie poważniejsze skutki dla odbiorców. Wówczas doszło do szeregu istotnych zmian, takich jak wprowadzenie ENTSO-E Awarness System (EAS). Jest to platforma umożliwiająca operatorom wymianę informacji w czasie rzeczywistym, umożliwiając im natychmiastową reakcję w przypadku wystąpienia nietypowej sytuacji w systemie. Operatorzy Systemu Przesyłowego są zatem dobrze przygotowani do koordynowania działań w przypadku takich zdarzeń i zarządzania nimi oraz ograniczania ich konsekwencji.

Od tamtego czasu obowiązują procedury, które zapobiegają niestabilnej pracy systemu, a zwłaszcza dużym wahaniom częstotliwości, co mogłoby prowadzić do niekontrolowanego odłączania odbiorców lub jednostek wytwórczych. Za te procedury odpowiadają operatorzy Amprion (Niemcy) i Swissgrid (Szwajcaria), którzy monitorują obszar synchroniczny Europy Kontynentalnej. – Cały czas obserwują częstotliwość systemu. Jeżeli pojawią się duże odchyłki, informują o tym pozostałych operatorów za pomocą EAS i uruchamiają procedurę przewidzianą na taką ewentualność, by szybko i efektywnie skoordynować przywracanie stabilności systemu. Jednym z elementów tej procedury jest telekonferencja miedzy Amprionem, Swissgridem oraz operatorami z Francji (RTE), Włoch (Terna) i Hiszpanii (REE). 8 stycznia 2021 roku taka rozmowa odbyła się o godz. 14.09. W jej trakcie omówiono sytuację, operatorzy poinformowali o dotychczas podjętych działaniach zaradczych i ustalili kolejne kroki – wyjaśnia ENTSOE-E

Od systemu zostali odłączeni odbiorcy o łącznej mocy 70 MW w części północno-wschodniej oraz odbiorcy o łącznej mocy 163 MW w części południowo-wschodniej. – Dzięki odporności połączonego systemu i szybkim działaniom operatorów, zapewniono bezpieczeństwo pracy systemu, a dostawy energii elektrycznej nie były zagrożone. Szczególnie istotne dla stabilizacji systemu było odłączenie wybranych odbiorców we Francji i Włoszech w ramach zakontraktowanych wcześniej usług. Takie umowy pozwalają operatorom na tymczasowe i automatyczne ograniczenie zapotrzebowania odbiorców w zależności od sytuacji w systemie elektroenergetycznym- czytamy w dalej w komunikacie stowarzyszenia.

ENTSO-E/Polskie Sieci Elektroenergetyczne/Bartłomiej Sawicki

Zagadkowy incydent w elektroenergetyce rodzi apele o więcej gazu…z Rosji?