西班牙大停电为何在5秒内发生?电网的自我保护机制,解列
前面我解释了西班牙由于可再生能源发电多,导致电网稳定性下降的问题。《西班牙停电的事,解释下电网稳定性》
那电网不稳定了,为什么会导致全国大停电?而且这一切在5秒内快速发生?这就涉及电网的细节,最关键的是,有一个“断开连接、保护自己”的连锁大招。
例如,欧洲大电网发现西班牙(加葡萄牙)的小网不稳了,频率震荡厉害,就切断连接,产生的一次性震荡自己的转子阵列承接下来了,稳住了,影响没扩散。这个操作叫“解列”,理论上来说,解列不是灭一个保一个,而是分离电网各过各的。电网分离了,那边出事那边解决,影响不到我这边。
解列分离了,理论上各自是能过的。但就有个麻烦,我也帮不到你了,欧洲大电网的发电能力和西葡的伊比利亚电网无关了,不会去救它。这是一个事,没人救。
再一个,西班牙电网内部也是有很多子网的。例如这次搞得全黑的,就是不少太阳能和风电场(是大白天),本来正在发电的,发现频率震荡厉害,立刻就网开连接,断路器自动起作用。因为新能源发电比传统发电厂更敏感,不小心会把自己弄死的。
光伏风电发电断开,本来也没事,中国这还经常“弃风弃光”。但西班牙不一样,光伏风电已经是发电主力了!整整15GW的发电功率,占发电量的60%,离网了!法国那边也断掉连接不会来救,剩下的那点发电能力,带不动整个用电需求,导致了大灾难的发生:电网频率迅速下降,直接崩溃。五秒内,整个西班牙就blackout了。
这一切“解列”操作都是自动的,所以很快发生。也有人工搞断路器的,但来不及,需要自动。恢复的动作,就是“并列”,是说两个电网,连接起来同步运行。这需要条件,交流电频率要相同,联接点电压值相近,相位一致。断路器会来自动干。这些电网的设备,有多种,很不简单,中国有优势,全球订单不少。
这是说频率大波动发生了,导致西班牙电网在解列冲击下,崩了。至于一开始的大波动,应该是阿拉贡-加泰罗尼亚走廊的“电气高速公路”发生的,这里既连接了很多光伏风电场,又连了法国电网。核心位置一个大波动,全完。
那为啥会大波动?按葡萄牙电网的说法,是极端天气了,好多地方开空调......