电力研究所的Adrian Kelly分析了Eirgrid是如何计划和管理奥菲利亚飓风的,并询问了经验教训可以应用于其他系统运营商,以应对未来的重大天气事件。

EURC

在岛上,Eirgrid集团负责400kv的运行,255kV,220千伏,以及110kV电网。全岛高峰系统需求量为6,878兆瓦。大约4,000兆瓦的风力发电装机容量与输电和配电系统共和国和朝鲜。国家控制中心(NCC)位于都柏林和贝尔法斯特。第二部分本系列- ESB网络的故事,“风暴欧菲莉亚-第二部分”,是重新出版的吗?在这里.

飓风奥菲利亚


飓风欧菲莉亚于10月6日在北大西洋亚速尔群岛附近爆发,2017。这场风暴对爱尔兰来说是一个异常极端的天气事件;这也是有记录以来记录的最东的飓风。

最温暖的海域的飓风进一步发展南大西洋,受东方信风的驱使,他们通常增加力量之前在美国大陆登陆,墨西哥,还有加勒比群岛。

由于不寻常的天气因素的结合,奥菲莉亚沿着不确定的飓风锥向北追踪欧洲,在爱尔兰南部海岸某处登陆。虽然西大西洋城市有处理飓风对输电和配电系统影响的经验,欧洲和大西洋东部没有。欧菲莉亚达到3级飓风于10月14日。登陆的时候在爱尔兰10月16日上午它削弱了足以被归类为热带风暴。

爱尔兰的天气预警系统


该国有三类天气警报:
1.状态黄色-天气警报:注意
2.地位Orange-Weather警告:做好准备
3.状态红色-恶劣天气警告:采取行动

状态黄色天气预警的天气条件不构成直接威胁到一般人群中,仅根据其位置和/或活动的性质,对暴露于风险中的人员进行威胁。

天气状况橙色警告意味着所有受灾地区的收件人应该做好准备以适当的方式对预期的条件。

艾格里德与国家应急协调小组密切合作,就输电网问题提出建议,保持安全

发布红色恶劣天气警报是一个相对罕见的事件;这意味着接受者采取行动保护自己和/或其财产。受影响地区的人们可能需要暂时将他们的家人搬离危险区来做准备,呆在室内,或采取其他具体行动,以减轻天气状况的影响。

前期规划阶段


登陆日-3:星期五,10月13日,二千零一十七
爱尔兰气象局发布了黄色天气警报,MeadéiReNeN,星期一,10月16日。在这个阶段,仍有不确定性风暴登陆,强度,和潜在的影响。根据天气警报和飓风预期潜在影响的新闻报道,EirGrid周五下午召开准备会议,10月13日,由控制中心员工,操作,加班经理,和关键员工评估如何最好地获得电力系统,以及审查即将发生的天气事件的现有计划和政策。在这次会议上,团队确定初步的角色和职责通信和额外的人力资源计划。

登陆日-2:Saturday,10月14日,二千零一十七
随着飓风的预测路径变得更加确定,Met_Ireann于10月16日针对爱尔兰西海岸发布了红色天气警报。对其余的县发布了橙色天气警报。英国气象局为北爱尔兰发布了琥珀色天气警报(与状态橙色天气警报相当)。决定被相关政府部门召开会议的国家应急协调小组(NECG)发生在星期天的上午,10月15日。

登陆1天:星期天,10月15日二千零一十七
Met_ireann将10月16日的红色天气警报延长至爱尔兰所有县;官方通过所有媒体发出的警告意味着民众处于高度戒备状态。Eirgrid的运营主管工程师(OCE)出席了爱尔兰的NECG会议。NECG负责协调和监督国家机构对该国重大突发事件的规划和应对。在NECG会议上,10月16日决定关闭共和国所有教育机构。在EirGrid,10月16日决定将大部分员工留在家里,尽管最相关的操作人员被要求在风暴到达东海岸之前于周一早上到达。

在NECG会议之后,为确保电力系统(包括调度决定)的安全,以及确保关键输电站(通常不受影响)的人员配备符合电力系统恢复计划,开展了进一步的工作。确定了对额外支助人员的需求,明确了NCC工作台和支助办公室人员的角色和职责。

内部团队(ECT)被任命为应急通信。ECT由整个组织的运营和通信人员以及管理人员组成,包括执行董事和首席执行官。它遇到了每小时(第一次会议定于上午7.30,10月16日),讨论最新的天气信息,电力系统的状态,并接收NECG的更新。

其他关键利益相关者,包括大型发电机,大客户,风力发电场,能量调节器,和政府部门联系和更新等。在北爱尔兰,还举行了多机构会议(相当于NECG)。

暴风雨的一天:星期一,10月16日,二千零一十七


负荷预测与热力发电
上午8点21分,NCC发出琥珀色警报1。琥珀警报1是发给发电机,配电系统操作员,和客户多个突发事件时可能因为雷雨或高风的活动。很明显,系统需求明显低于预测(参见下面的图1),主要是由于企业的关闭,行业,学校也注意到了红色警报。

由于配电连接负载的数量因故障而断开(除学校和工作场所关闭外),预测白天的系统需求是一项重大挑战;这使得发电机组的计划承诺和夜班的安排更加困难。

白天,面临的NCC的可能性最低总代稳定水平的同步大热量单位将超过夜间谷负载。然而,这个问题不会发生因为负载恢复风暴过去了,DSO重新连接客户工作。

在风暴期间,一个大型燃机电厂(位于海岸)绊倒由于核电站冷却水泛滥,但系统影响很小。下午8:20取消了琥珀色1级警报。

图1:10月16日爱尔兰的系统需求,2017年,在风暴欧菲莉亚期间,与10月9日前一周相比,二千零一十七

风暴期间的风力发电


在暴风雨的那天,超过2兆瓦风力发电的预期。一些从1200兆瓦风力发电是先发制人的行动派下来西南部大约400兆瓦的岛在一天的开始。

其他风力发电机降低了独立于系统操作说明的可用性。这些行动被减轻的风险失去大量的风力发电由于high-wind-speed关闭。

当风速达到足够高的水平时,风力涡轮机控制装置采取措施,通过远离风力和减少产量来保护涡轮机。这发生在高速断路器评级。风速、阵风在西海岸气象站记录超过了涡轮机的高速断路器评级,证明先发制人的管理方法(见图2)。

奥菲利亚在岛的西南部登陆。处理高水平的风力发电当天和潜在的high-wind-speed关闭管理通过有效的远程控制的风力发电场。因为岛上的大多数风力发电场NCC可以直接控制,随着需求的下降,可以利用风电场发电量来平衡系统。

图2:爱尔兰岛上的风力发电:实际发电量,可利用性,日前预测,风速,10月16日,二千零一十七

为了提高电力系统的惯性和稳定性,额外的常规发电厂同步,即使在最低负荷下提供备用。随着风暴穿过岛,南方地区取消了对风力发电的限制,更多的北方地区采用风力发电来抵消这些地区潜在的高风速停机。

在评论通过飓风欧菲莉亚操作系统的经验时,Eirgrid运营主管工程师Marie Hayden指出:

“总体而言,我觉得这个系统更容易管理,因为我们的风力发电水平很高。高速停机,发生的地方,逐渐发生,因此,我们没有遇到突然的失衡——这部分是因为我们限制了该国最风暴地区的部分风电场产量,以避免出现突然的失衡。

“电力系统比我想象的要坚固得多。风速预测和经验高于任何风暴爱尔兰在过去50年的经验。基于损伤系统前两大风暴,达尔文风暴(2014年)和查理飓风(1986年),我预计会对电力线路造成更大的破坏,并造成输电和发电设施的重大损失。最后,这并没有实现。”“

高风速停机
当风电场的风速达到足够高的速度时,风力涡轮机控制法案保护发电机通过风和减少生产。这种保护模式导致电厂在高速切断额定值(通常在25 m/s范围内)下的功率输出降低。当风暴锋移动到几个风力发电场达到或接近其最大发电量的地区时,由于高风速停机,该地区可能会出现大量的风力发电损失。系统运营商可以在事件发生之前采取行动,以减轻这种风险,尤其是在飓风等情况下,当系统安全面临来自多个来源的危险时。

高压问题


由于配电连接负载的巨大损失,系统的某些部分出现高压。例如,在爱尔兰西南部的220kV电网上,观测到239kV(1.09pu)的电压。这些高电压水平需要研究执行每天的NCC经营者和员工的支持。

研究的目的是确定最佳网络配置和传输交换选项,以及在持续低负荷情况下展望夜谷。利用现代风电场的电压控制能力,对高压输电系统进行了有效的处理。

外部通信和控制中心人员配备


在风暴发生的当天,应急通讯小组(ECT)在上午7:30至晚上10点之间举行了12次会议。这些会议回顾了最新风暴更新,电力系统的状态更新,以及有关人员安排的决定。

此外,奥西和公关经理参加三个会议的NECG全天提供电力系统要求更新。据奥西也回等在任何发展在国家层面上。此外,三个北爱尔兰多中心举行了会议和EirGrid成员出席的人员。

积极参与社会媒体和减少预期的数量与关键利益相关者的查询和最小化讨厌的电话EirGrid。

后备应急控制中心(ECC)全天配备操作员,以帮助NCC工作人员,并在NCC撤离时提供支持。运行支持办公室的三个小组负责调查白天系统运行的各个方面,包括通信和恢复计划。

贝尔法斯特的支助人员也可通过电话会议来支持国家中心和参加会议。当值安排在晚上7点后落实。

SCADA仍在运作,确保跨系统的可见性。然而,与一家大型CCGT工厂的主、备用语音和互联网通信链路丢失,但移动和3 g网络运营与空间站和促进沟通。

系统故障和扰动引起的风暴


暴雨期间,多条输电系统架空线路发生故障。自动和手动重合闸装置连接的组合确保没有输站在事件期间失去供电。许多引起的电压凹陷分布系统故障被观察到,尤其是在南部的国家。

16个110 kv输电旅行/ 11.07点和2.22点之间发生重合。有一个110千伏线路,似乎有一个永久的错误,不能返回服务直到检查。也有系统故障和扰动事件在北爱尔兰。

风暴后分析和结果
总体而言,对特高压和高压输电系统或与输电系统相连的发电机影响很小。存在多个传输级短路故障;然而,大多数故障是暂时的,自动重合闸有助于最小化系统影响。许多极集于一个110 kv线路俯身在风暴之后。

暴风雨过后,这条线路需要中断五天的维修。但没有经验错误在暴风雨中。风暴期间,没有直接连接到输电系统的大型工业用户断开连接。ESB网络,配电系统操作员,估计375,000个家庭失去了供应。电力已经恢复所有房屋由10月24日在爱尔兰。

在风暴期间规划和管理输电系统时的关键见解


•尽管风速过大,大量的风力发电可以适应(见图1和图2),提供远程控制的风力发电场是可用的控制中心。
•为控制中心内的员工分配明确的角色和职责是很重要的。由于控制中心的操作员数量可能超过正常数量,必须确保每个人都清楚自己的角色,权限级别,以及异常事件发生时的决策责任。
•为外部利益相关者和客户沟通分配角色和职责同样重要。由于输电系统运营商(TSO)的先发制人行动,调用的数量到TSO请求信息和更新是最小的,表明外部沟通清晰有效;这个,反过来,允许操作人员专注于他们的角色。
•有设施,公司服务,关键员工参与每小时沟通简报的管理人员意味着业务连续性的所有方面都知道需求,并且能够在问题发生时解决问题。

将事件置于上下文中


由于弹性仍然是影响电力系统设计和运行的主要因素,从这一经验中吸取的经验教训使我们能够深入了解风力发电和规定的操作程序在极端事件期间在确保输电系统安全方面所起的作用。

经验表明,提前削减可再生能源是如何阻止广泛的,高速切断风力发电,同时利用削减的能源在需求预测不确定的时期进行平衡。

经验也表明可再生能源可以用来控制系统电压扰动发生时,由于配电网的需求减少,进一步促进了系统的恢复能力。

经验强调了在控制中心中建立清晰、结构化的组织的好处,确保他们在极端天气事件期间有良好的设备来管理系统。它还强调了与更广泛社区的积极沟通可以发挥的作用:明确,准确的,及时的信息有助于确保操作人员能够集中精力完成手头的任务,而不会分心。

电力研究所(EPRI)有许多与在这些极端条件下运行的经验相关的研究项目,其中包括重点关注的主题:从进入控制中心的警报信息流中提取有关系统状态的重要见解;为运营商提供指导的操作系统的限制;为电压和频率管理发电调度提供支持工具;以及规划工具,以支持系统做好应对高影响的准备,低频事件。

工程师杂志金宝博官网的感激地承认,这篇文章被转载,电力研究所(EPRI)的许可

EPRI衷心感谢Eirgrid提供了出色的信息和见解,以准备本技术简报。www. ePrim.com

//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/03/a-eir3-1024x768.jpg//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/03/a-eir3-300x300.jpg戴维奥里奥登EURCEirGrid,电力,风
在岛上,Eirgrid集团负责400kv的运行,255kV,220千伏,以及110kV电网。全岛高峰系统需求量为6,878兆瓦。大约4,000兆瓦的风力发电装机容量与输电和配电系统共和国和朝鲜。这个。。。