2019 年 8 月 9 日,英国发生莫名其妙的大停电,周五的下班交通高峰时间,造成百万用户停电,电车停摆交通大乱,到底是怎么回事?调查报告为了避免影响英国大选而延后公布,至 2020 年 1 月初才发表,结果可说让人傻眼,竟然是一记闪电就打趴了英国电网。
这次大停电事件可说是许多不幸巧合的大集合。丹麦风能大厂沃旭(Ørsted)经营位于英国北海的离岸风能风场角海一号(Hornsea One),发现风场的管理软件有个错误,会让系统侦测到电力异常波动时,电压控制系统会产生预料之外的举动,让整个风场离线。沃旭已为这个软件错误准备好软件更新,并排定 2019 年 8 月 14 日更新。
千金难买早知道,要是沃旭早知道,提早 5 天更新就什么事都没有了。
世事就是这么“莫非定律”,就在更新前 5 天,一记闪电打在英国电网输电线路上,造成角海一号风场的监测系统侦测到电力异常波动,于是照更新前的设定让风场离线,角海一号发电容量总计 1.2 吉瓦(gigawatt)核准输出到英国电网 880 百万瓦(megawatt),一口气 880 百万瓦离线,电网天下大乱。
在跳机影响下,莱茵西伐利亚(RWE)位于小巴福德(Little Barford)的燃气发电厂,也因为电网电压突然变动而安全保护跳机,又少了 740 百万瓦发电容量,连同数百处电网上分散式发电系统,也都因相同的安全保护机制而跳掉,结果总计损失超过 2 吉瓦的发电容量。
电力供应稳定的根源并不在于发电方式
英国国家电网电力调度中心(National Grid ESO)保有约 1 吉瓦的备转容量应对突来的电力变化,但面对超过 2 吉瓦的损失,1 吉瓦完全不足,于是原本以 50 赫兹运作的英国电网,最低运作下限是 49.5 赫兹,当天一度频率落至 48.8 赫兹,造成百万用户停电,还持续 45 分钟,全英交通大乱,源头只是一道闪电。
因为没能提早 5 天更新,沃旭遭罚 4,500 万英镑,损失的商誉更无法计算。事发隔天,2019 年 8 月 10 日,沃旭立即更新系统。莱茵西伐利亚也同样遭罚 4,500 万英镑,此外,负责英格兰东南部、英格兰东部和伦敦电力的电网公司英国电力网络(UK Power Networks),因为未受英国国家电网电力调度中心要求,就擅自把客户连回电网,称是因“技术错误”,而被罚 150 万英镑。
其实这起事件对电网来说,最初跳离的引发者是风能并不是特别重要,因为传统上风能并不提供惯性(较先进的风能计划可能提供合成惯性),所谓惯性指的是如火力发电、水力发电的涡轮机,发电时旋转的质量会有惯性,能够物理自动抵抗电网的频率变动,自动达成稳定效果,虽然之后会丧失惯性,但能争取应变的时间。英国国家电网电力调度中心于 2019 年底招标电网惯性服务,以强化电网的稳定性。
英国国家电网电力调度中心表示,这次检讨报告找出来的问题与改善建议,其实很多都在原本国家电网电力调度中心的内部技术建议已提出,包括开始重新审视电力供应安全品质标准(Security and Quality of Supply Standard),将在 2020 年 4 月更新。接下来一系列季报也将持续追踪,确保这次检讨报告的改善建议实际执行。
一道闪电就造成大停电,还发生在英国,让英国相关单位颜面无光,这个案例也再度暴露集中式电网的脆弱性,乍看电网越大越稳定,却可能因一个小错误造成骨牌效应而扩大灾情,也告诉世人,电力供应稳定的根源并不在发电方式,而是软硬件管理智慧化。至于沃旭让我们学到的教训则是,发现问题也都写好更新了,就赶快更新吧,别以为短短 5 天不会出事啊!
- Orsted and RWE Fined Millions for Major UK Blackout
(首图来源:沃旭)
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