?
 首页
用户登陆:  密码:   快速注册  
分站: 中国西部煤炭网  华北站  西北站  西南站  华中站 | 东北站 | 校友录 | 回音壁
 首  页  煤炭新闻  政策法规  新闻写作  技术论文  项目合作  文秘天地  矿山安全  事故案例  煤市分析  煤价行情  煤炭供求  物资调剂  矿山机电  煤矿人才  

英国大停电,是新能源大量替代传统火电惹的祸

中国煤炭新闻网 2019/8/19 9:52:57    头条

这是自2003年“伦敦大停电”以来,英国发生的规模最大、影响人口最多的停电事故。

文 |PSD 电力系统研究所

1.  事故概况

当地时间2019年8月9日下午5点左右,英国发生大规模停电事故。大停电起源于英格兰的中东部地区及东北部海域,最终造成英格兰与威尔士大部分地区停电。

本次大停电集中在英格兰与威尔士地区,约有100万人受到停电影响。停电发生后,英国包括伦敦在内的部分重要城市出现地铁与城际火车停运、道路交通信号中?#31995;?#29616;象;市民被困在铁路或者地铁中,?#29992;?#27491;常生活受到影响;部分医院由于备用电源不足无法进行医事服务。停电发生后约1.5小时,英国国家电网宣布电力基本得?#20132;?#22797;。

这是自2003年“伦敦大停电”以来,英国发生的规模最大、影响人口最多的停电事故。

?#35745;?#26469;源:微信公众号PSD

2.  电网概况

2.1 英国电力系统

截至2016年底,英国电力系统的总装机容量为98GW,其中燃气发电占比最高,达到了46%。1996-2017年间,英国电网中各类电源装机比例变化见图1。近五年来,风力发电与太阳能发电在英国电力结构中的比例快速攀升,而燃煤发电比例逐年?#38470;怠?/p>

图 1 1996-2017年各类电源装机比例变化 ?#35745;?#26469;源:微信公众号PSD

英国电力系统按地理分布可划为三大系统:英格兰和威尔士系统,苏格兰系统和北爱尔兰系统。其中,英格兰和威尔士输电系统由国家电网公司(National Grids)拥有并经营,本次发生大停电的正是该输电系统。该系统现有大约4474英里长的架空输电线,969英里长的地下电缆线和346座变电站。该系统132kV及以上线路的主网架见图2。

图 2 英国电网的主网架。?#35745;?#26469;源:微信公众号PSD

2.2 与大停电强相关的设施

本次大停电主要与Little Barford小巴德福燃气电站及Hornsea霍恩海上风电场有关,二者情况介绍如下。

2.2.1 Little Barford小巴德福燃气电站

该电厂是一个联合循环燃气轮机发电厂,位于剑桥郡/贝德福德郡边界的圣奈特南部。小巴德福燃气电站装机容量为740MVA,于1996年开始运营,其电力可足以满足50多万户家庭的用电需求。该厂有两台燃气轮机和一台蒸汽轮机。该电站归德国RWE公司所有。

2.2.2 Hornsea Wind Farm霍恩海上风电场

该风电场位于英国北海,目前仍在建设中,计划分四期进行建设。该风电场总装机容量计划约为6000MW,其中?#40644;?#35268;划容量1200MW,二、三、四期规划容量?#26469;?#20026;1400MW、1000-2000MW、1000MW。建成后将成为世界上最大的海上风电场。

霍恩海上风电场?#40644;?#24037;程已于2019年2月开始向英国国家电网供电,预计将于2020年第一季度全面建成。截至2019年5月3日,174台风力发电机中已有28台安装完毕。

3.  事故过程及原因分析

根据英国BBC、英国国家电网公司(National Grids)以及英国电力监管机构(Office of Gas and Electricity Markets,Ofgem)披露的信息,本文对该次大停电事故过程进行了梳理。限于资料有限,以下内容可能与事实存在出入,属于推测的内容均予以标注。

3.1   事故过程

3.1.1   事?#26159;?#30005;网情况

事故发生前,英格兰与威尔士电网的总负荷约25351MW。位于贝德福德郡的Little Barford小巴德福燃气电站出力730MW,占全网总负荷的2.88%。整个电网内的风电总出力约为8800MW,占全网总负荷的34.71%。霍恩海上风电场出力目前还不能确定,推测约为900MW,占全网负荷的3.55%。

英国电网公司规定系统?#24503;?#27874;动范围为49.8Hz到50.2Hz。

3.1.2    事故发展过程

本次事故分为三个阶?#21361;?#22914;图3所示。各阶段详细过程介绍如下。

图 3 事故过程概况。?#35745;?#26469;源:BBC与英国国家电网公司

第一阶?#21361;?#26102;间16:58,Little Barford小巴德福燃气电站突然停机。由于某种未知的扰动,Little Barford小巴德福燃气电站正确停机。电厂发电机未受损害,但损失了发电730MW。英国电网燃气发电总出力如图4所示。燃气电站停机后,系统?#24503;士?#22987;?#38470;怠?/p>

图 4 事故第一阶段中燃气发电出力损失730MW。?#35745;?#26469;源:英国国家电网公司

第二阶?#21361;?#26102;间17:00,霍恩海上风电出力突降。在系统?#24503;?#20986;现?#38470;?#21518;,霍恩海上风电出力突降900MW左右,如图5所示。本文推测可能其原因可能是风机耐受?#25512;?#33021;力不足。在系统?#24503;氏陆?#26102;,风机大量脱网,从而导?#36335;?#30005;场出力骤降。

图 5 事故第二阶段中风力发电出力骤降900MW。?#35745;?#26469;源:英国国家电网公司

第三阶?#21361;推导?#36733;动作,切除部分负荷导致停电事故。系统在两分钟之内连续损失燃气发电与风力发电总计1630MW,约占总发电的6.43%。系统?#24503;?#22823;幅?#38470;擔?#26368;低达到48.9Hz,超过了系统?#24066;?#30340;?#24503;?#27874;动范围。?#25512;导?#36733;启动,在全网范围内切除部分负荷,诸多地区出现停电。与此同时,抽蓄电站快速增加出力约1000MW弥补了部分功率缺额,如图6所示,阻止了系统进一步恶化。

图 6 事故第三阶段中抽蓄机组增加出力。?#35745;?#26469;源:英国国家电网公司

在切除了部分负荷以及增加了抽蓄机组出力之后,主网剩余部分得以保全,最终没有出现全网崩溃。

3.2 原因推测

(1)在风电高渗透率条件下,英国电网运行方式疑似不满足N-1校验。事发时,风电渗透率达到了34.71%。本文推测系统中同步机可能开机不足,?#29575;?#31995;统惯量大幅降低。在燃气机组发生N-1跳机后,系统?#24503;实?#33853;幅值超过了安全导则的规定,不满足?#24503;?#31283;定要求。

(2)海上风电机组涉网性能疑似不足。在系统遭受N-1跳机事故后,海上风电机组出力骤降,进一步加剧了系统功率缺额,使得?#24503;实?#33853;到了48.9Hz。

(3)系统备用不足。在系统出现接连出现扰动时,系统备用未能及时弥?#26500;?#29575;缺额,?#29575;溝推导?#36733;装置启动,切除了部分负荷。

对高风电渗透率下的电网运行特性(特别是?#24503;?#21709;应特性)掌握不够、对电网安全运行裕度考虑不充分,是本次事故的间接原因。

3.3  启示

(1)加强含高比例新能源电网的?#24503;?#29305;性研究。新能源大量替代同步机后,将导致系统惯量水平?#38470;擔?#24694;化?#24503;?#21709;应特性,削弱系统?#38047;?#21151;率差额的能力。应当深入研究含高比例新能源电网受扰后?#24503;?#21709;应的时空分布特性,并校核其扰动是否会触发其他设备二次脱网。

(2)确保风电机组涉网性能达标。在系统出现?#24503;?电压扰动之后,霍恩海上风电机组出力骤降导致系统?#24503;?#36827;一步恶化。在风电大发期间,风电机组耐受异常电压/?#24503;?#30340;能力会极大影响电网在故障期间的?#24503;?#29305;性。为了防止故障期间风电机组脱网及出力骤降导致事?#19990;?#22823;,应?#29028;?#26597;风电机组涉网性能,加快性能改造?#22270;?#27979;?#29616;ぁ?/p>

(3)加强对抽蓄机组的管理。在本次大停电中,抽蓄机组及时增加出力,阻止了事故进一步扩大。抽蓄机组是电网“三道防线”的重要组成部分,必须严格管理,确保其合理配置及正确动作。

4. 总结

2019年8月9日下午17点,英国英格兰与威尔士地区发生大规模停电事故。事?#25163;?#25509;起因是燃气机组与海上风电机组连续跳机导致系统出现较大功率缺额。系统?#24503;?#22823;幅?#38470;?#35302;发了?#25512;导?#36733;装置,最终?#29575;?#37096;分地区出现停电。

本报告对英国“8·9”大停电事?#26159;?#20917;进行了概述、并结合电网结构进行了初步事故原因分析。由于资料有限,推断分析可能与实?#26159;?#20917;有所出入,后续会对事故原因不断跟踪。

来源:PSD



来源:界面新闻      编 辑:也禾
本网站新闻版权归中国煤炭新闻网与作者共同所有。任何网络媒体或个人转载,必须注明“来源:中国煤炭新闻网(www.wasxl.club)及其原创作者”。违反上述声明者,本网将追?#31185;?#30456;关法律责任。
?
本站?#24471;?#20013;国煤炭新闻网 中国煤炭资讯网
地址:重庆高新区?#24405;?#22378;一城新界A栋3-3 ?#26102;啵?00039
Email:[email protected] 备案序号:渝ICP备05006183号
编辑部电话:(023)68178115、61560944
广告部电话:(023)68178780、13996236963、13883284332
编辑部:
业务合作:   QQ?#28023;?3436514
Loading...
黑绵羊咩咩叫客服
美的股票 09打直播赚钱吗 红地毯生意赚钱吗 在周口开什么店赚钱 江苏吴中股票行情 微信上发的教人赚钱的是真是假 看电视赚钱的有 梦幻西游种四级种子赚钱吗 梦幻西游有什么法子赚钱 股票融资优点有哪些 股票指数什么意思 塞尔达龙角如何赚钱 梦幻五开120赚钱吗2015 给几个犯法赚钱的门路 怎么微信发文章赚钱 创业板股票代码