Serbia, rząd sieci Kosowa opóźnia zegary europejskie. Dlaczego?

Zgodnie z tym artykułem (i wiele innych opublikowanych dziś na ten sam temat), saldo produkcji netto energii elektrycznej w Kosowie spadło w ciągu ostatnich tygodni.
Doprowadziło to do niewielkiego odchylenia częstotliwości sieci europejskiej (od 50 Hz do 49,996 Hz). To odchylenie częstotliwości z kolei spowodowało, że niektóre zegary elektryczne (jak te w piekarnikach) nie były zsynchronizowane (do 6 minut od stycznia).

• Jak spadek produkcji energii elektrycznej może doprowadzić do zmniejszenia częstotliwości w sieci w perspektywie długoterminowej ? Czy częstotliwość nie jest parametrem kontrolowanym przez elektrownię na koniec dnia?
• Jeśli utrata zasilania z niektórych krajów powoduje odchylenie częstotliwości, czy nie powinniśmy również obserwować innych wpływów, takich jak spadek napięcia wyjściowego? Czy to oznacza, że ​​od tygodni w Europie doświadczamy również spadku napięcia?
• Dlaczego niektóre urządzenia elektryczne bezpośrednio wykorzystują częstotliwość sieci do synchronizacji swoich zegarów zamiast technologii kryształów kwarcu? Oznacza to, że ten sam piekarnik potrzebuje dwóch różnych oprogramowania układowego dla krajów o różnych częstotliwościach sieci elektrycznej, podczas gdy z kryształem (który i tak powinien być potrzebny do uruchomienia wszystkich obwodów wbudowanych), to samo urządzenie działałoby niezmodyfikowane wszędzie.

W jaki sposób spadek produkcji energii elektrycznej może prowadzić do zmniejszenia częstotliwości w sieci w perspektywie długoterminowej? Czy częstotliwość nie jest parametrem kontrolowanym przez elektrownię na koniec dnia?

Odpowiedzieli wcześniej: Dlaczego generatory muszą obracać się z mniejszą częstotliwością, jeśli popyt przewyższa podaż?

Jeśli utrata zasilania z niektórych krajów powoduje odchylenie częstotliwości, czy nie powinniśmy również obserwować innych wpływów, takich jak spadek napięcia wyjściowego? Czy to oznacza, że ​​od tygodni w Europie doświadczamy spadku napięcia?

redukcja częstotliwości jest podstawowym środkiem do regulacji, a nie napięcia. Ale tak, zobaczysz pewną odmianę amplitudy (obwiedni).

Dlaczego niektóre urządzenia elektryczne bezpośrednio wykorzystują częstotliwość sieci do synchronizacji swoich zegarów zamiast technologii kwarcu? Oznacza to, że ten sam piekarnik potrzebuje 2 różnych oprogramowania układowego dla krajów o różnych częstotliwościach sieci elektrycznej, podczas gdy z kryształem (który i tak powinien być potrzebny do uruchomienia wszystkich obwodów wbudowanych), to samo urządzenie działałoby niezmodyfikowane wszędzie.

Teraz dochodzę do odpowiedniego pytania:

Nie, nie będą miały oprogramowania układowego, jak myślisz. Ponadto nie można sprzedawać w 100% tego samego piekarnika w krajach o różnych częstotliwościach sieci, ponieważ kraje o częstotliwości 60 Hz zwykle używają różnych napięć sieci.

Te obwody utrzymywania zegara będą bardziej przypominały detektory przejścia przez zero (to znaczy bardzo minimalny komparator z przykrywką na jednym wejściu, zasilany bezpośrednio z linii zasilania, najprawdopodobniej przez rezystywny dzielnik napięcia) i liczniki, zasilające bardzo minimalistyczny dedykowany zegar IC. Mówimy tutaj o niskiej technologii. Rzeczy wyprodukowane w milionach, w których stosowanie dziesięcioletniego ASIC jest tańsze niż w przypadku użycia mikrokontrolera kwarcowego.

Zauważ też, że przy minimalnej złożoności (filtr RC) stosunkowo łatwo byłoby ustalić, czy pracujesz na nominalnie 50 Hz czy 60 Hz, więc nawet Twoje „nie musi być inne dla różnych sieci” argument działa!

Z artykułu Reutera, o którym mowa:

SARAJEVO, 7 marca (Reuters) - lobby europejskiej sieci energetycznej ENTSO-E wezwało Serbię i Kosowo do pilnego rozwiązania sporu dotyczącego ich sieci energetycznej, który wpłynął na szerszą sieć europejską, powodując utratę czasu przez niektóre zegary cyfrowe na kontynencie.

Ryc. 1. Komitet Operacyjny Systemu ENTSO-E ma 5 stałych grup regionalnych opartych na obszarach synchronicznych (Europa kontynentalna, nordycka, bałtycka, Wielka Brytania i Irlandia-Irlandia Północna) oraz 2 dobrowolne grupy regionalne (Europa Północna i izolowane systemy) . Źródło: ENTSO-E .

Europejska sieć dzieli energię między granicami. Sieci prądu przemiennego muszą być utrzymywane w 100% zsynchronizowane, jeśli stosowane są połączenia prądu przemiennego. Na przykład Wielka Brytania i Irlandia są połączone z siecią europejską za pomocą połączeń prądu stałego, dzięki czemu każda sieć narodów może działać asynchronicznie z resztą Europy, dzieląc jednocześnie moc.

Sieć współdzielona przez Serbię i jej dawną prowincję Kosowo jest podłączona do zsynchronizowanej sieci elektroenergetycznej wysokiego napięcia w Europie.

Jak wyjaśniono powyżej.

ENTSO-E, która reprezentuje europejskich operatorów przesyłu energii elektrycznej, powiedziała, że ​​sieć kontynentalna straciła 113 gigawatogodzin (GWh) energii od połowy stycznia, ponieważ Kosowo zużywa więcej energii elektrycznej niż wytwarza. ENTSO-E powiedział, że Serbia, która jest odpowiedzialna za zrównoważenie siatki Kosowa, tego nie zrobiła.

Energia nie została utracona. Nigdy nie został wyprodukowany.

Według NetzFrequenzMessung.de (możesz chcieć to przetłumaczyć), niedobór 113 GWh wynosi średnio do około 80 MW w sposób ciągły przy łącznej mocy 60 GW. To 0,13%. Przerażające jest to, że w rzeczywistości osiągnęliśmy maksimum i nie możemy znaleźć dodatkowych 0,13%!

Utrata energii oznaczała, że ​​zegary elektryczne sterowane częstotliwością systemu zasilania, a nie kryształem kwarcu, pozostają w tyle blisko sześć minut za nimi, powiedział ENTSO-E.

„Sterowany” jest prawdopodobnie błędnym tłumaczeniem. „Regulowane” byłoby lepsze.

Wiele zegarów cyfrowych, takich jak budziki i piekarniki lub kuchenki mikrofalowe, wykorzystuje częstotliwość sieci energetycznej do zachowania czasu. Problem pojawia się, gdy częstotliwość spada przez dłuższy czas.

Ryc. 2. Elektromechaniczny przełącznik czasu w stylu popularnym w firmach użyteczności publicznej.

Analogowe, zmotoryzowane zegary też. Zegar dzień / noc na moim liczniku energii elektrycznej ma ponad 40 lat i jest wyposażony w zegar z zasilaniem sieciowym i samowyzwalającym się zegarkowym zasilaczem UPS, aby utrzymać go w porządku podczas przerw w dostawie prądu!

ENTSO-E powiedział, że częstotliwość sieci europejskiej odbiegała od standardu 50 herców (Hz) do 49,996 Hz od połowy stycznia, powodując utratę energii wynoszącą 113 gigawatogodzin (GWh) [sic], chociaż wydawało się, że powraca do normalności we wtorek.

Częstotliwość nie jest utrzymywana na stałym poziomie do trzech miejsc po przecinku przez wiele miesięcy. To może być średnia liczba. Oto dane z ostatnich pięciu minut:

Ryc. 3. Zauważ, że odchylenie częstotliwości będzie znacznie szersze w dłuższym okresie czasu. Źródło: MainsFrequency.com .

Rysunek 4. Odchylenie czasu sieci wzrosło z -100 s do -350 s w ciągu trzech tygodni. Źródło: MainsFrequency.com .

Ryc. 5. [WOW!] W naszej poprzedniej operacji pomiarowej (od lipca 2011 do 2017 r.) Wystąpiły odchylenia czasu sieci ± 160 sekund (czerwiec 2013 r.). Ale od 3 stycznia 2018 r. Odchylenie czasu w sieci stale maleje. Zmiana wartości zadanej dla wtórnej mocy sterowania 15 stycznia z 50 000 Hz na 50 010 Hz nie była jeszcze w stanie skrócić czasu zasilania. Źródło: MainsFrequency.com .

Wtórna moc sterowania jest aktywowana, gdy wpływ na system jest dłuższy niż 30 sekund lub zakłada się, że wpłynie to na system przez okres dłuższy niż 30 sekund. Wcześniej odchylenia w systemie były pokrywane tylko przez kontrolę pierwotną. Źródło: APG.at .

„Odchylenie zatrzymało się wczoraj po tym, jak Kosowo podjęło pewne kroki, ale przywrócenie systemu do normy zajmie trochę czasu” - powiedziała Reuters rzeczniczka ENTSO-E Susanne Nies. Powiedziała, że ​​ryzyko może pozostać, jeśli nie będzie politycznego rozwiązania problemu.

Jeśli zaczną generować i zasilać sieć, przyspieszy.

Spór polityczny dotyczy głównie kwestii regulacyjnych i sporu między Serbią a Kosowem w sprawie funkcjonowania sieci. Komplikuje to dodatkowo fakt, że Belgrad nadal nie uznaje Kosowa.

„Postaramy się naprawić szczegóły techniczne do końca tego tygodnia, ale należy odpowiedzieć na pytanie, kto zrekompensuje tę stratę”, powiedział Nies.

To nie ma dla mnie żadnego sensu. Przepływ energii jest odpowiednio mierzony i rozliczany. Każdy kraj płaci za import.

ENTSO-E wezwał rządy europejskie i decydentów politycznych do podjęcia szybkich działań i wywarcia presji na Kosowo i Serbię w celu rozwiązania problemu, co również utrudnia integrację rynku energii na Bałkanach Zachodnich wymaganą przez Unię Europejską.

„Działania te muszą dotyczyć politycznej strony tego problemu”, powiedział ENTSO-E w oświadczeniu. Operatorzy sieci w Serbii i Kosowie nie byli natychmiast dostępni do komentowania.

Kosowo wycofało się z Serbii w 2008 r. Oba państwa chcą przystąpić do Unii Europejskiej, ale Bruksela mówi, że muszą znormalizować stosunki, aby zacieśnić więzi z blokiem.

Serbia i Kosowo podpisały umowę o eksploatacji ich sieci energetycznej w 2015 r. Jednak nie została jeszcze wdrożona, ponieważ nie mogą uzgodnić dystrybucji energii w Kosowie w związku ze sprzecznymi roszczeniami dotyczącymi własności sieci, zbudowanej, gdy obie były częścią Jugosławii. (Scenariusz: Maja Zuvela; Montaż: Susan Fenton)

Chyba żadne z powyższych nie jest inżynierem elektrykiem.

Odpowiedzi na pytania:

1. W jaki sposób spadek produkcji energii elektrycznej może prowadzić do zmniejszenia częstotliwości w sieci w perspektywie długoterminowej? Czy częstotliwość nie jest parametrem kontrolowanym przez elektrownię na koniec dnia?

Jeśli zapotrzebowanie zbliża się do szczytowej wydajności, musimy pozwolić, aby spadło napięcie lub częstotliwość, jeśli chcemy uniknąć odłączania klientów. Spadek napięcia spowoduje problemy z niektórymi obciążeniami i należy tego unikać.

Artykuł Reutera nie wyjaśnia, dlaczego średnia częstotliwość systemu jest tak niska od tak dawna. Może być tak, że nie był w stanie pracować powyżej 50 Hz wystarczająco długo, aby go dogonić. Wydaje się, że jest to poza szczytem, ​​ale będzie górna granica odchylenia częstotliwości - około 50,5 Hz (ale nie mam określonej liczby).

2. Jeśli utrata zasilania z niektórych krajów powoduje odchylenie częstotliwości, czy nie powinniśmy również obserwować innych wpływów, takich jak spadek napięcia wyjściowego? Czy to oznacza, że ​​od tygodni w Europie doświadczamy spadku napięcia?

Nie, zmniejszamy częstotliwość, aby uniknąć spadku napięcia.

3. Dlaczego niektóre urządzenia elektryczne bezpośrednio wykorzystują częstotliwość sieci do synchronizacji swoich zegarów zamiast technologii kwarcu?

Nie synchronizują zegarów w sensie dostosowywania lub korygowania czasu. Utrzymują synchronizację, utrzymując średnią częstotliwość dokładnie na 50 Hz. Jednym z powodów są miliony używanych zegarów elektromechanicznych. Są fantastycznie niezawodne, nie wymagają baterii i wykonują zadanie. Po co je wymieniać?

Oznacza to, że ten sam piekarnik potrzebuje 2 różnych oprogramowania układowego dla krajów o różnych częstotliwościach sieci elektrycznej, podczas gdy z kryształem (który i tak powinien być potrzebny do uruchomienia wszystkich obwodów wbudowanych), to samo urządzenie działałoby niezmodyfikowane wszędzie.

Kryształy będą dryfować i wymagane są dalsze komplikacje zegara czasu rzeczywistego z podtrzymaniem bateryjnym. Urządzenia elektryczne działają w przedziale czasowym od 20 do 50 lat. Jak myślisz, jak długo wytrzymają kondensatory elektrolityczne w twoim zegarze cyfrowym?

Spinki do mankietów:

• Mapa systemu przesyłowego ENTSO-E .
• FAQ ENTSO-E w tej sprawie.

Inne interesujące fragmenty:

To odchylenie czasu siatki jest stale równoważone. Jeśli odchylenie czasu jest większe niż dwadzieścia sekund, częstotliwość jest korygowana w siatce. Aby ponownie zrównoważyć odchylenie czasu, w przeciwnym razie zwyczajową częstotliwość 50 Hz (Europa) zmienia się w następujący sposób:

49,990 Hz, jeśli czas sieci biegnie przed czasem UTC

50,010 Hz, jeżeli czas sieci jest opóźniony w stosunku do czasu UTC

Źródło: SwissGrid .

Tymczasem 08.03.2018:

NTSO-E potwierdziło teraz wraz z serbskimi i kosowskimi OSP, odpowiednio EMS i KOSTT, że odchylenia, które wpłynęły na średnią częstotliwość w synchronicznym obszarze Europy kontynentalnej, ustały.

To pierwszy krok w rozwiązaniu problemu. Drugim krokiem jest teraz opracowanie planu przywrócenia brakującej energii do systemu i przywrócenia normalnej sytuacji.

Źródło: ENTSO-E .

Hmmm! Nazywają to „brakującą energią”.

W jaki sposób spadek produkcji energii elektrycznej może doprowadzić do zmniejszenia częstotliwości w sieci w perspektywie długoterminowej? Czy częstotliwość nie jest parametrem kontrolowanym przez elektrownię na koniec dnia?

Możesz myśleć o sieci elektrycznej jak o gigantycznym mechanizmie. Silniki indukcyjne są jak paski, które mogą się nieco ześlizgnąć. Silniki synchroniczne i generatory są jak koła zębate, które nie mogą się ślizgać.

W krótkim okresie częstotliwość jest wykorzystywana do regulacji przepływu energii do i z sieci. Jeśli sieć jest przeciążona, zacznie zwalniać, a konwencjonalne generatory zwiększą swoją moc, aby to zrekompensować. Podobnie, jeśli sieć jest niedociążona, prędkość nieznacznie wzrośnie, a generatory się wycofają.

W końcu, jeśli częstotliwość sieci stanie się zbyt niska, sieć zacznie spadać obciążenia, aby zapobiec całkowitemu zawaleniu.

Gdy częstotliwość sieci spadnie poniżej wartości nominalnej, centralne sterowanie powinno nakazać niektórym elektrowniom zwiększenie ich wartości zadanej mocy, aby sieć powróciła do częstotliwości nominalnej. Te elektrownie będą musiały zostać opłacone, aby zwiększyć swoje wartości zadane.

Wydaje się, że problemy polityczne rozwiązują problem tego, kto powinien płacić elektrowniom za zwiększenie ich wartości zadanych. Jeśli nikt nie płaci, częstotliwość sieci pozostaje zmniejszona (a wszystkie konwencjonalne elektrownie generują nieco więcej, niż byłyby zobowiązane do wytworzenia).

Aby odpowiedzieć na pytanie „Dlaczego nie kwarc?” pytanie:

Kryształy są naprawdę okropne, nawet w przypadku krótkoterminowego pomiaru czasu. Ładny kryształ na Digi-Key będzie zazwyczaj miał około 20 ppm dokładności.

Ale prawdopodobnie nie będziesz mieć ładnego kryształu. Ładne kryształy nie sprzedają produktów konsumpcyjnych. Na przykład kryształ w moim zegarku na rękę ma szybkość około 66 ppm:

Więc po 12 dniach zegarek wyłącza się o 1 minutę. Po miesiącu przestaje działać o ~ 2,5 minuty. 5-10 minut (2-4 miesięcy) wystarcza na dryf, aby zacząć powodować problemy. I to nie obejmuje dryfu temperatury.

Częstotliwość linii energetycznej może nie być dokładniejsza w skali czasowej sekund lub minut, ale liczba cykli dziennie jest zwykle dobrze kontrolowana. Właśnie dlatego problemy z europejską siecią pojawiły się w wiadomościach.

Dlaczego niektóre urządzenia elektryczne bezpośrednio wykorzystują częstotliwość sieci do synchronizacji swoich zegarów zamiast technologii kryształów kwarcu? Oznacza to, że ten sam piekarnik potrzebuje dwóch różnych oprogramowania układowego dla krajów o różnych częstotliwościach sieci elektrycznej, podczas gdy z kryształem (który i tak powinien być potrzebny do uruchomienia wszystkich obwodów wbudowanych), to samo urządzenie działałoby niezmodyfikowane wszędzie.

Ponieważ jest tańszy i nadal niezawodny (jeszcze dokładniejszy?) Niż kryształ kwarcu. W szczególności cały kontynent europejski działa w tej samej sieci elektrycznej. Możesz więc sprzedać swój piekarnik tej całkowitej liczbie klientów. Dla innych krajów producenci i tak wytwarzaliby różne wersje. Nie ma wielu przedmiotów sprzedawanych wszędzie (w każdym kraju) dokładnie tak samo.