1 Az UCTE zavara 2006. XI. 4-én Dr. Tombor Antal MAVIR ZRt. Budapest, 2006. december 11. A történet és a tanulságai Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló.

Az előadások a következő témára: "1 Az UCTE zavara 2006. XI. 4-én Dr. Tombor Antal MAVIR ZRt. Budapest, 2006. december 11. A történet és a tanulságai Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló."— Előadás másolata:

1 1 Az UCTE zavara 2006. XI. 4-én Dr. Tombor Antal MAVIR ZRt. Budapest, 2006. december 11. A történet és a tanulságai Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

2 Tombor Antal 2 Helyzet az üzemzavar előtt Október 27. – a Diele-Conneforde közötti (E.ON belső, kétrendszerű, 380 kV-os) távvezeték lekapcsolásának elemző lépései: November 4. – A hajógyár kérelme után az E.ON kérte az RWE TSO-t és a holland TenneT rendszerirányítót, hogy a kikapcsolást tegye előbbre, november 4-én, szombaton este, 22:00-re. November 4. – Az események szombat este 21:30 és 21:35 között: o Az E.ON Netz rendszerirányító elemezte az (n-1) biztonságot. Rendben! o A német-holland metszék kapacitáscsökkentése november 5-re, 0:00-6:00: o Az E.ON Netz rendszerirányító a kikapcsolás előtt nem szimulálta a terhelés-áramlást, az (n-1) feltételezést tapasztalatokra alapozta. o Az RWE TSO a saját hálózatára elvégezte a számítást 21:35-kor, amely nagy, de nem túlterhelést mutatott a Wehrendorf-Landesbergen közötti vezetéken. Kikapcsolása rendben! o A TenneT kész a kikapcsolásra. o Az RWE TSO és a TenneT belső mérlegelés után jelzi: Rendben!  E.ON – TenneT: 350-500 MW csökkentés a hajóátkelés miatt;  RWE – TenneT: 150 MW csökkenés a szélerősödés és a hajóátkelés miatt. Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

3 Tombor Antal 3 Szélerőművek Németországban idő teljesítmény, MW összesen E.ON Vattenfall Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. zavar

4 Tombor Antal 4 21:38 Wehrendorf Az első kézi kikapcsolás Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

5 Tombor Antal 5 Német TSO-k akciói a zavar előtt o 21:38 Az E.ON Netz kikapcsolta a Diele-Conneforde 380 kV-os távvezetéket. o 21:41 Az RWE TSO tájékoztatja az E.ON Netz-et, hogy a Wehrendorf-Landes- bergen vezeték erősen túlterhelt, az áramerősség maximuma itt 1990 A. o 21:41 Az RWE TSO és az E.ON Netz közösen megállapítja, hogy átlépték a biztonsági korlátot, és ezért azonnali beavatkozásra van szükség. o Az RWE TSO itt a következő teendőket vette fontolóra.  Topológiai módosítások, és a Meeden-ben lévő keresztszabályozós transzformá- tornál megcsapolási pozíciók változtatása. Ez azonban nem volt lehetséges, mert a TenneT kisebb áramlásra vonatkozó korábbi kívánságát tekintetbe kell venni a Diele-Meeden rendszerösszekötő vezetéken. Ez egyébként sem segít azon, hogy csökkenjen az áramlás a Wehrendorf-Landesbergen vezetéken.  Újbóli teherelosztás, de ez sem járható, mert az Ibbenbüreni Erőmű (szén) és az Emsland Atomerőmű (KKE, 1400 MW) maximális terhelésen jár. o Az E.ON Netz azonnal felmérte a helyesbítési kapcsolási intézkedéseket. o 22:10 Az E.ON Netz csatlakoztatta, összekötötte a gyűjtősíneket a Landes- bergen Alállomáson, de a rohammunka miatt tovább nem egyeztetett az RWE TSO-val. Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

6 Tombor Antal 6 Borken Alállomás – gyűjtősín kikapcsolt 22:10:1322:10:15 22:10:1922:10:2222:10:2522:10:27 22:10:28 22:10:29 22:10:31 Conneforde - Diele Kikapcsolódások Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

7 Tombor Antal 7 A területi frekvenciák (10 perc alatt) délkeleti északkeleti nyugati ez a következő ábrán Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. zavar

8 Tombor Antal 8 A területi frekvenciák (20 s alatt) Landesbergen gyűjtősín-összekapcsolás Landesbergen-Wehrendorf kikapcsolás De-szinkronizáció: 22:10:28,700 nyugat és északkelet 22:10:28,900 nyugat és délkelet délkeleti terület északkeleti terület nyugati terület Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

9 Tombor Antal 9 napra kész adatmegadás Teljesítmények a bontás előtt, MW Idő: 22:09 balti kábel, Nordpool angol-francia kábel északkeleti terület délkeleti terület nyugati terület marokkói kapcsolat Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

10 Tombor Antal 10 teljesítmény 22:09-kor összes 182 686 MW, ebből szél 6476 MW lekapcsolás 22:10  23:00 összes 10 735 MW, ebből szél 4142 MW *becsült Σ 19 220 MW szél 1660 MW Σ 3490* MW szél 0* MW Σ 5591 MW szél 55 MW Σ 2542 MW szél 38 MW Σ 3796 MW szél 0 MW Σ 8210 MW szél * MW Σ 9104 MW szél 7* MW Σ 61 581 MW szél 188 MW Σ 28 719 MW szél 3938 MW Σ 30 316 MW szél 58 MW Σ 5796 MW szél 532 MW Σ 1516 MW szél 0 MW Σ 1240 MW szél 0 MW Σ 315 MW szél 26 MW Σ 42 MW szél MW Σ 0 MW szél 0 MW Σ 224 MW szél 0 MW Σ 140 MW szél 30 MW Σ 310 MW szél * MW Σ 700 MW szél 700 MW Σ 2882 MW szél 113 MW Σ 3729* MW szél 2800 MW Σ 1467 MW szél 473 MW Σ 900* MW szél * MW Termelések a nyugati (1.) zónában Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

11 Tombor Antal 11 }} 18 955 MW Csökkentés a nyugati (1.) zónában csökkentés %-ban szivattyús, tárolós vízerőműveknél 1421 MW terheléscsökkentés automata 16 726 MW kézi 808 MW 18 955 MW Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

12 Tombor Antal 12 Összefoglalás a rendszerállapotról a nyugati (1.) zónában A frekvencia kb. 49 Hz-re csökkent a 10 000 MW-nál nagyobb egyensúlyhiány miatt. Automatikus terheléskorlátozás lépett fel a védelmi terv alapján – kb. 15 800 MW. Kézzel indították a termelést – kb. 15 900 MW-ot (részletei: 83% vízerőműve, 5% hőerőművel, 3% CCGT egységekkel és 9% egyéb erőművel). Bizonytalan állapotok jöttek létre a francia-spanyol határon a TSO-k közötti nagy áramlásváltozások eredményeként. Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

13 Tombor Antal 13 Rendszerállapot az északkeleti (2.) zónában 22:09-kor, zavar előtt éppen PSE-Operator ČEPSSEPS APGMAVIR VE-T WPS E-ON összes 19 193 MW szél 78 MW GENERATION total: 68060* # MW wind: 8616 # MW összes 14 516 * MW szél 4332 # MW összes 14049* MW szél 3386 MW összes 9197* MW szél 0 MW összes 3184 MW szél 0 MW összes 1129 MW szél 0 MW össz. 2535 # MW szél 800 # MW összes 4257 MW szél 20 MW # becsült * nem biztos teljesítmény 22:09-kor összes 68 060* # MW, ebből szél 8619 # MW Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

14 Tombor Antal 14 PSE-Operator ČEPSSEPS APGMAVIR VE-T WPS E-ON leállított 295 kikapcsolt 686 csökkent: 2323 kikapcsolt 44 (újra indult 44) Teljes termelés leállított 445 MW kikapcsolt 11563 MW csökkent 4098 MW újra indult 6787 MW ezekből szélerőművek kikapcsolt 6518 MW (újra indult 6202 MW) leállított 0 kikapcsolt 4050 csökkent 600 kikapcsolt 3050 (újra indult 2734) leállított 0 kikapcsolt 3386 csökkent 935 leállított 2638 (újra indult 2638 #) leállított 150 kikapcsolt 611 csökkent: nincs adat kikapcsolt: 0 (újra indult 0) leállított 0 kikapcsolt 516 csökkent 100 leállított 0 kikapcsolt 0 csökkent 140 kikapcsolt 0 (újra indult 0) leállított 0 kikapcsolt 1569 csökkent 0 leállt 786 (újra indult 786) kikapcsolt 0 (újra indult 0) leállított 0 kikapcsolt 745 csökkent 0 (újra indult 585) szivattyús tárolós vízerőmű indult 3193 MW 863 1995 0 0 0 0 0 335 # becsült Rendszerállapot az északkeleti (2.) zónában – a zavar (szétesés) után kikapcsolt: 0 (újra indult 0) Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

15 Tombor Antal 15 Határáramlások az északkeleti (2.) zónában 22:09-kor, a zavar előtt éppen frequency: 49,976 Hz Szerbia Horvátország PL CZ SK ATHU UA_W 450 1490 1480 580 1290 1320 1100 230 650290 40 390 172 0 -160 490 134 0 -780 Románia 1040 DE 7150 1190 730 690 VE-T + E-ON 7090 VE-T+E- ON 7720 800 320..... - balance for each subarea frekvenciaalakulás frekvencia: mérleg az adott zónában Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

16 Tombor Antal 16 frequency: 50,285 Hz UA_W PL CZ SK ATHU 900 170 1150 500 370 660 1120 930 630 90 530 620 360 - 660770 DE - 1100 VE-T + E-ON 1030 - 1020 VE-T + E- ON 2390 ???..... - balance for each subarea Határáramlások az északkeleti (2.) zónában 22:12-kor, az új egyensúly felé mérleg az adott zónában frekvenciaalakulás frekvencia: Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

17 Tombor Antal 17 frequency: 50,410 Hz PL CZ SK ATHU UA_W 1810 130 1150 360 660 1200 930 1550 80 560 - 300 - 210 - 770 430 DE VE-T + E-ON 3000 - 1010 - 1140 VE-T + E- ON 3470 ???..... - balance for each subarea Határáramlások az északkeleti (2.) zónában 22:20-kor, nő a Ny-K áramlás mérleg az adott zónában frekvenciaalakulás frekvencia: Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

18 Tombor Antal 18 frequency: 50,436 Hz PL CZ SK ATHU UA_W 1990 30 680 370 150 540 840 810 1930 50 450 - 1160 420 - 420- 590 VE-T + E-ON 3550 - 860 - 940 DE VE-T + E- ON 4160 ???..... - balance for each subarea Határáramlások az északkeleti (2.) zónában 22:30-kor, nagy a Ny-K áramlás mérleg az adott zónában frekvenciaalakulás frekvencia: Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

19 Tombor Antal 19 frequency: 50,374 Hz PL CZ SK ATHU UA_W 2660 70 240 380 170 490 880 780 2270 50 310 - 2590 - 470- 290 380 DE VE-T + E- ON 4550 - 730 - 850 VE-T + E- ON 5330 ???..... - balance for each subarea Határáramlások az északkeleti (2.) zónában 22:35-kor, kritikus Ny-K áramlás mérleg az adott zónában frekvenciaalakulás frekvencia: Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

20 Tombor Antal 20 Kritikus terhelésáramlás: VE-T / PL+CZ VE-T load flow to PL and CZ in MW A belső vezetékekrendszer (120% felett) és a transzformá-torok (140% felett) jelentős túl-terhelése a lengyel rendszerben – a további bontások valós veszélye fennáll VE-T / CZ+PL áramlás VE-T / CZ áramlás VE-T / PL áramlás német (VE-T) teljesítmény-áramlás CZ és PL irányban, MW nyugatról keletre Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

21 Tombor Antal 21 Összefoglalás a rendszerállapotról az északkeleti (2.) zónában A szétesés utáni termelői többletet kb. 10 000 MW-ra becsülik. A szétesés után 51,4 Hz maximális növekedést automatikusan 50,3 Hz-re csökkentették (hő- és szél-erőműegységek kikap-csolása, sok szigetüzemi működtetés, primer szabályozás). A szélerőmű-visszakapcsolást kézzel nem egészen pontosan kompenzálták (szivattyúk indítása, erőmű-blokkok leállítása vagy terheléscsökkentése), így a frekvencia lassan 50,4 Hz-re nőtt. Az újra indított termelés eltérő földrajzi helye (szél Németország- ban) és a termeléscsökkentések más helye (Csehország, Lengyel- ország) nagy teljesítményáramlást hozott létre főleg a cseh és a lengyel távvezetékeken (túlterhelődés 120% fölé). Valós fenyege- tés volt a további szétesés. Az 1. terület sikeres újra szinkronizálása csökkentette a kritikus teljesítményáramlásokat, és normát szinten stabilizálta a frekvenciát. Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

22 Tombor Antal 22 Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. Összefoglalás a rendszerállapotról a délkeleti (3.) zónában A 3., a délkeleti terület kb. 22:10:30-kor vált le. A zavar ezt a területet nem érintette olyan jelentős mértékben – a frekvencia csak 49,7 Hz-re esett vissza. E területen nem volt terheléskorlátozás, elhanyagol- ható volt a teljesítménycsökkentés, többlet termelést nem indítottak, távvezetékeket nem kapcsoltak le. Itt is vannak védelmi tervek, de ezeket nem használták a frekvenciaküszöb miatt. Az egész eseménysorozat alatt a 3. terület az (n-1) tekintetében biztonságos volt.

23 Tombor Antal 23 Az 1. és 2. terület re-szinkronizálása tovább kell elemezni nagyban a követ- kező ábrán több sikertelen kísérlet nyugati dél-keleti északkeleti Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

24 Tombor Antal 24 Frequency - resynchronization (2/2) A három terület re-szinkronizálása északkeleti nyugati délkeleti 1 & 2 terület 22:47:23,400 Δf = 171 mHz 1 & 2 & 3 terület 22:49:26,300 Δf = 20 mHz Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. normál üzem

25 Tombor Antal 25 Az újbóli szinkronizálás sorozata PL CZ SKUA_W AT HU SI BA RS ME RO DE HR újra szinkronizálás Németországban újra szinkronizálás Ausztriában újra szinkronizálás Magyarországon, Horvátországban, Ukrajnában (B) Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. északkeleti délkeleti nyugati

26 Tombor Antal 26 Általános összefoglaló Nagyon súlyos üzemzavar volt igen alacsony (49 Hz) frek- venciával, de nem volt áramszünet (sötétség). A kiváltó események: Nem voltak összehangolt védelmi intézkedések. Még akkor sem, ha a működés a legtöbb TSO-nál rendben levőnek tűnt. Az erőművek kedvezőtlen viselkedése, mint a ki-, majd az új- bóli bekapcsolás, zavart (pl. szélerőműveknél, CCGT-éknél). A megfigyelt különlegességek:  a Conneforde-Diele 380 kV-os távvezeték kikapcsolása;  topológiai változtatás a Landesbergen Alállomáson;  a szélerősség növekedése.  A nagyon túlterhelt nagyfeszültségű távvezeték nem kapcsolódtak le.  Az újbóli szinkronizálást nem hangolták össze, de éppen időben végezték el, hogy megakadályozzák a további szétesést. Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

27 Tombor Antal 27 A kritikus tényezők Az (n-1) kritériumnál nem ellenőrizték megfelelő időben …  a referenciamodellt biztonsági elemzéskor a topológiai változtatásokhoz;  a referenciamodellt a lefedett terület szempontjából (régió, zóna). A TSO-k közötti kommunikáció és koordináció …  tervezési időszakban (karbantartás, topológia, biztonsági elemzések);  közvetlen üzemeltetés (adatcsere, vezetékkikapcsolás, kapacitáscsökkentés.)  vészhelyzeti kommunikáció (az egész UCTE felmérése, közös intézkedések). A közvetlen információcsere a TSO-k között: hálózat, erőmű Az erőművek viselkedése  a szélerőműveknél az előrejelzés, a mérések, a modulos teljesítőképesség, a szabályozatlan viselkedés vészhelyzetekben;  a termelési előírások, szabályok, kritériumok betartása, a megfelelő szabályozás (frekvencia);  nem ismert közvetlenül (valós időben) a kisfeszültségű termelések nagysága. Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23.

28 Tombor Antal 28 Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. Az alapvető okok elemzése Az (n-1) kritériumot nem értékelik megfelelően ki, nem is mindig tartják be. A TSO-k közötti összehangolt működés kritikus és vészhelyzetben nem megfelelő. Nem elégséges a TSO-k között az információáramlás és az adatcsere. Korlátozottak a kezelők (diszpécserek) számára az intézkedési lehetőségek a teljesítményáramlás módosítására és az újbóli teherelosztásra. A termelésekről nincs megfelelő információ (szél- erőművek, DSO-k). Jelentős szerepe van az emberi viselkedésnek.

29 Tombor Antal 29 Forrás: Gerard Maas, az UCTE Kivizsgáló Bizottság elnökének közbenső jelentése, Madrid, 2006.11.23. A további teendők Az eseményeket még részletesebben kell elemezni. Vizsgálni kell a TSO-k intézkedéseit a termeléssel kapcsolatban. Újból át kell gondolni a védelmi rendszerek alapjait, filozófiáját. Elemzendő, hogy a TSO-k miként dolgoznak az Üzemviteli Kézikönyv szerint. Ki kell dolgozni ajánlásokat az Üzemviteli Kézikönyv tökéletesítésére és a TSO-k munkájának összehangolására. Meg kell vizsgálni a TSO-k közötti tervezési összhangot – esemény előtt, után. A Közbenső Jelentés tervezetét 2006.11.27, 16:00-ig ki kell adni, jóváhagyása 2006.11.30, 12:00-ig elfogadása 16:00-ig szükséges. A Végleges Jelentés tervezetét 2007.01.09-ig kell kiadni, és ez jóvá kell hagyni 2007. január 18-án, hogy a végső kiadás 2007.01.26-ig megtörténjen. Az UCTE egészére ki kell alakítani az üzemzavarok utáni kommunikációs politikát, de ez nem a Vizsgáló Bizottság hatásköre.