2021/1/8歐盟歐洲大陸同步地區系統分裂事故-2021/7/15事故分類等級(ICS)專家調查小組最終報告執行摘要
目錄:
I.前言
II.最終報告執行摘要
緒言
第一章 事故發生前的系統情況
第二章 事故發生期間的系統動態行為(Dynamic behaviour)
第三章 頻率支持及分析(Frequency support and analysis)
第四章 輸電調度中心之協調(TSO coordination)
第五章 事故發生前與發生後的電力市場(Market aspects before and after the incident)
第六章 綜合評估與結論(Overall assessment and conclusion)
III.後語
參考資料:
I.前言
2021/1/8在歐盟歐洲大陸同步地區發生了系統分裂事故,歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)於2021/2/26提出了期中報告。根據歐盟電力系統調度運轉指南(SO GL: System Operation Guideline)事故分類等級(ICS: Incident Classifiction Scale)規定,本事故歸類為第二等級,必須由從各受影響的TSO代表、相關區域安全協調中心(RSC: Regional Security Coordinator)、ICS小組的代表、管制機構、以及能源管制機構合作署(ACER:Agency for the Cooperation of Energy Regulators)所組成的ICS專家小組( ICS Investigation Expert Panel)來編寫詳細的最終報告。本次ICS專家小組由不受事故直接影響的德國安普林(Amprion)TSO代表法蘭克 雷爾(Frank Reyer)擔任主席,帶領由前述各單位28位專家代表所組成。ICS專家小組根據規定如期於2021/7/15提出最終報告(Final Report )。
最終報告共有三部份分別為:執行摘要(Executive summary)、主報告(Main report)、附錄(Annexes)。主要提供本事故發生順序(SOE)之事實與分析,並在必要時提出相對應的建議。ICS專家小組不會特意發表可能損害任何輸電調度中心(TSO)、第三方或個人責任的評估判斷。
看過本事故最終報告後,發現事故發生經過與分析大部分與期中報告(Interim Report)類似,但更為詳細;比較重要可做借鏡參考的為建議事項(Recommendations)部分。因此,為節省篇幅,僅就執行摘要與建議摘譯分享大家。
II.最終報告執行摘要
緒言
2021/1/8(星期五)歐洲中部時間(CET)下午14:05,由於多個輸電電網元件的連鎖跳脫,造成歐盟歐洲大陸同步地區被分裂成兩個區域(西北歐地區及東南歐地區)的事故(圖1)。在事故發生後,歐盟各輸電調度中心(TSO)立即啟動了自動及手動防衛對策,並於一個小時後的15:08將歐盟大陸電力系統重新恢復同步並聯。整體而言,在電力系統中沒有觀察到重大負載跳脫或損害。

圖1 2021/1/8歐盟歐洲大陸同步電力系統分裂圖(資料來源:System Separation in the Continental Europe Synchronous Area on 8 January 2021 – Interim Report)
在系統分裂後,歐盟各TSO立即透過歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)密切合作,決定啟動有關事故所有相關事實的聯合收集程序。基於這些事實真相,本次事故依照事故分類等級(ICS: Incident Classification Scale) 方法,被歸類為第二等級(scale two)事故[大規模事故(extensive incident)];ICS方法係根據(EU)2017/1485歐盟規則法律義務建立在輸電系統調度運轉指南(SO GL)中。二級事故需要由受影響TSO的代表、不受事故影響TSO的專家小組組長、相關各區域安全協調中心(RSC)、ICS子組的代表、管制機構及應邀參加的能源管制機構合作署(ACER: Agency for the Cooperation of Energy Regulators)所組成的專家調查小組,制定詳細調查報告。
相應的ICS專家調查小組於2021/3/4成立,現在根據其任務提出有關該事故的最終報告。最終報告包含對事故主要項目的描述,此描述係經過深入技術性分析有關事故的肇因及這些肇因的解釋。根據此分析,推導出降低未來系統發生分裂事故及其後果之風險的建議。最終報告的架構係依照下列簡要章節所組成:
第一章 事故發生前的系統情況
1.1概述:
導致2021年1月8日歐盟大陸電力系統分裂事故的最初事故係發生在克羅埃西亞TSO轄區(圖2)的愛因斯汀諾佛超高壓變電所(Ernestinovo E/S,以下簡稱ET E/S)。在系統分裂的區域的傳統發電廠及再生能源的發電量與計畫發電量對應良好,沒有發電機組發生意外跳機現象。

圖2 克羅埃西亞TSO轄區及鄰近國家400-220-110kV輸電系統圖與愛因斯汀諾佛400 KV E/S位置圖(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)
在電力系統安全度計算中,用來做壅塞預測之「日前壅塞預測(DACF: day-ahead congestion forecast)」與「日內壅塞預測(IDCF: intraday congestion forecast)」計算的電網模型中,都建立了超高壓輸電網線路的正確模型。愛因斯汀諾佛超高壓變電所(E/S)本身配置有兩條母線(雙母線-Double Bus),用母線聯絡斷路器(busbar coupler或Tie Breaker)將兩條母線連接在一起,並裝設過流電驛(overcurrent protection)來保護。該連絡斷路器之跳脫,係由過流電驛動作啟動的,後來被確定為系統分裂的初始事故(原始肇因)(圖3)。

圖3 2021/1/8系統分離前愛因斯汀諾佛E/S雙母線方式的單線圖(資料來源:System Separation in the Continental Europe Synchronous Area on 8 January 2021 – Interim Report)
2021/1/8下午整個泛歐電力潮流模式,反映出東南歐高度輸出的負載狀況。這種狀況一方面是由於巴爾幹半島溫暖的天氣以及1月6日及7日是東正教聖誕節假期所造成的,導致其中有些國家的總體用電低於往常。另一方面,中歐及西歐各國的天氣適逢更冷天氣,相應的用電負載也相對增高(圖4)。如此產生了從東南歐到西北歐之市場驅動的電力潮流大約340萬瓩(3.4GW)。整個泛歐電力潮流模式獲得本地額外電力潮流的補充。本地電力潮流模式進一步確定在200~250萬瓩(2,000~2,500MW),因此,所得跨越分裂線的總體電力潮流大約有580萬瓩(5.8GW)。

圖4 區域性電力潮流狀況示意圖:克羅埃西亞、塞爾維亞及羅馬尼亞三個受影響國家之電源缺少地西北部與電源過多之東南部(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)
在事故發生前的幾個小時內,也就是12:00到14:00之間,ET E/S母線聯絡斷路器上通過的電力潮流非常高,導致在克羅埃西亞TSO(HOPS)控制中心觸發了許多次警報。調度員對系統情況進行監視及分析,並評估認為穩定。該評估主要根據從正在進行的安全模擬所獲得之結果,該模擬預測了母線聯絡斷路器電流的進一步流量,不會產生進一步的預期過載。在13:30,母線聯絡斷路器的電力潮流接近預測結果。然而,在日前及日內時間範圍內都超過預測的電力潮流,在14:00之後,觀察到母線聯絡斷路器上的電力潮流進一步增加。這引起了額外的,現在是永久性的警報。HOPS調度員與操作員討論了可能的補救措施,但這些措施未能實施,因為在永久性警報發生後不久,ET E/S的母線聯絡斷路器因過載而跳脫了。

圖5 ENTSO-E一些TSO的N-1警報門檻樣例、及克羅埃西亞TSO(HOPS)之警報定義示意圖(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)

圖6 2021/1/8 12:00:00~14:04:26克羅埃西亞愛因斯汀諾佛超高壓變電所(Ernestinovo E/S)母線聯絡斷路器流過之電流曲線(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)
事故發生後,考慮受影響的TSO及區域安全協調中心(RSC)在運轉安全計算的計算終期時間之相互作用,對系統安全計算採取進一步分析。各TSO將其個別電網模型(IGM)提供給負責的RSC,RSC將IGM合併為整個同步區域的公共電網模型(CGM: common grid model)。在這方面,克羅埃西亞TSO(HOPS)在IGM中沒有可慮ET E/S的完整拓樸結構。HOPS將兩條母線的模型以一個節點代表,因而在提交RSC的IGM中忽略了母線聯絡斷路器。雖然HOPS可能手動分析正確的拓樸結構,但這丟失的訊息,因而不可能在運轉安全分析中,接近即時及自動地考慮到真實的變電所拓樸。總體來說,這項調查強調了在所有時間範圍內,具有適當的電網模型並具對可能扮演重要腳色的所有元件特別參考之精確運轉安全分析的重要性。個別電網模型(IGM)的精確度以及用於即時安全計算的可觀察區域的精度係一項重要的貢獻。
受影響地區之區域協調也被分析。巴爾幹半島應付多個歐盟與非歐盟會員國的特殊情況,這在有關協調容量計算(CCC: coordinated capacity calculation )及協調安全評估(CSA: coordinated security assessment) 產生差異。這兩項都是未來區域協調不可或缺的一部份,將相應得到解決。
圖7 ENTSO-E六所區域安全協調中心(RSC)轄區圖(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)
1.2導出之建議(Derived recommendations):
根據簽署總結評估,導出消除事故根本肇因的幾項建議。
- 專注於事故發生前的一般輸電系統條件,變電所拓樸結構應選擇讓通過母線聯絡斷路器的電力潮流盡可能低(建議R-1:詳細訊息見報告第1.1.3節)。

- 可能觸發輸電設備的保護電驛之設定點也應適應運轉安全限度,如果屬於關鍵,在相鄰的TSO之間要進一步交換(建議R-2:詳見報告第1.1.4節)。

針對新出現的情況,必須以與保護設施一致的清晰方式定義警報設定(標置),而調度員應根據事先定義一定的警報級別採取行動(建議R-3;詳細訊息見第1.2.2.3節)。同時也要確定輸電可靠度裕度(TRM: transmission reliability margins)及潮流可靠度裕度(FRM: flow reliability margins)的多寡,是否足以應付突然發生的過載(建議R-4: 詳細訊息見第1.2.3.3節)。


對於任何運轉安全分析,必須將強制任何輸電元件的停電情況包括在偶發事故清單中,以及元件是否具有跨界影響,與是否受到過流或過/欠電壓保護電驛的保護之詳細訊息。SCADA系統必須允許相關偶發事故的計算(建議R-8: 詳細訊息見第1.2.3.1節)。個別電網模型(IGM)之資料及模型品質必須進一步允許所有相關電網元件之電力潮流限度的評估(建議R-9: 詳細訊息見第1.2.3.1節)。除此之外,應評估與改進日內壅塞預測的品質,以減少與即時運轉的差異(建議R-10: 詳細訊息見第1.3.4.2節)。此外,應為依照即時安全計算,監視可觀測性區域更新及決定之通用方式的實施(建議R-6: 詳細訊息見第1.3.2.2節)。
有關區域協調方面,淨轉供容量(NTC)計算將在各個容量計算區以協調方式執行(部分地區仍存在非協調區域計算);區域計算還應考慮既有的穩定度限制(建議R-5: 詳細訊息見第1.3.2.1節)。最後,如果如此相關,應該為包括西巴爾幹半島之整個東南歐(SEE)及/或地理區域之間的協調容量計算(CCC: coordinated capacity calculations)及協調安全評估(CSA: coordinated security assessment),找到可持續的解決方案(建議R-7: 詳細訊息見第1.3.2.2節)。
由於有關遵循相關法規、指南及方法的幾個問題,在專家小組的時間表中沒能澄清,同意需要對這些問題進一步詳細分析(建議R-11: 詳細訊息見第1.4節)。







第二章 事故發生期間的系統動態行為(Dynamic behaviour)
2.1概述:
克羅埃西亞ET E/S的母線聯絡斷路器因為過流電驛動作於14:04:25跳脫。該母線聯絡斷路器的初始跳脫,導致原來流經母線聯絡斷路器電力潮流改流經ET/E/S的400/110kV主變壓器,隨後由於過載而很快跳脫。因此,電力潮流被分配到相鄰的輸電線路上,導致塞爾維亞的蘇柏提卡(Subotica)-諾維 薩德(Novi Sad)400kV輸電線過載電驛動作而跳脫。
從東南歐到西北歐的電力潮流模式,以及ET E/S母線聯絡斷路器的跳脫,致使電力系統處於角度不穩定的邊緣。塞爾維亞的蘇柏提卡(Subotica)-諾維 薩德(Novi Sad)400kV輸電線的跳脫,瞬間觸發此角度不穩定。從羅馬尼亞及烏克蘭之間邊界到達馬提亞(Dalmatian)地區的地中海(Mediterranean Sea)沿線之所有輸電線,在20秒內發生連鎖跳脫(圖8)。

圖8克羅埃西亞(Croatia)愛因斯汀諾佛(Ernestinovo E/S)超高壓變電所的400kV母線聯絡斷路器跳脫母線分離後,致使其他輸電線路進一步跳脫順序圖(資料來源:System Separation in the Continental Europe Synchronous Area on 8 January 2021 – Interim Report)

表1 分離事故發生順序(SOE)表(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)

圖9 2021/1/8 14:04:20 歐盟大陸系統電壓相角熱代表圖(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)
圖10 羅馬尼亞的艾爾納特-辛比亞特吉(Iernut-Cimpia Turzii)220kV輸電線因為角度不穩定與高度暫態跳脫之數位電驛電流及電壓紀錄曲線(資料來源:Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 Main report)
由於輸電線連鎖跳脫的結果,電力系統被分裂成兩個同步區域:東南歐地區發電過剩,頻率升高;而西北歐地區用電負載過多,系統頻率下降。在系統分裂之前,流過分離線的電力潮流量總計為580萬瓩(5,800MW)。
系統分裂後,定義為東南歐地區及西北歐地區的兩個區域必須處理有此產生的電力不平衡[在西北歐地區為-580萬瓩(5,800MW);在東南歐地區為+580萬瓩(5,800MW)]。在這兩個區域的系統保護方式反應迅速且符合預期,確保了電力系統避免任何重大損壞及額外的線路跳脫。
在歐盟電力系統分裂階段之行為詳細分析結果,證明東西歐之間的電力潮流非常重要;在克羅埃西亞ET E/S母線聯絡斷路器及塞爾維亞蘇柏提卡(Subotica)-諾維 薩德(Novi Sad)400kV輸電線跳脫後,東西歐兩區域由於角度不穩定,開始相互分裂。這種現象可以透過事後模擬重現,並且跟既有事實一致。
2.2導出之建議(Derived recommendations):
在深入動態分析之後,本章提出了兩項建議。
- 第一項羽關鍵系統廊道有關:必須在運用計畫(operational planning)及即時調度運轉時,評估穩定度裕度(stability margin)。此外,調度員必須接受動態穩定度領域的訓練。各TSO應迅速制定提案,將動態研究的結果轉化為具體的運轉措施(建議R-12、R12.1、R12.2;詳見第2.3章)

- 第二項建議提出,由於未來系統傳統慣常電源的減少及系統慣性量之相應減少,必須確定緩解措施(建議R-13;詳情見第2.3章)。

第三章 頻率支持及分析(Frequency support and analysis)
3.1概述:
在系統分裂後,東南歐地區的頻率以每小0.3Hz(300mHz/s)的頻率變化率(RoCoF)升高,並到達最大值50.6 Hz。 西北歐地區的頻率則以每秒0.06Hz(60mHz/s)的頻率變化率下降,並達到最低值 49.74 Hz。 在系統分裂後,東南歐地區的頻率以每小0.3Hz(300mHz/s)的頻率變化率(RoCoF)升高,並到達最大值50.6 Hz。 西北歐地區的頻率則以每秒0.06Hz(60mHz/s)的頻率變化率下降,並達到最低值 49.74 Hz。由於顯著的頻率偏差,所有機組分別歷經初級控制(primary control) 降低(東南歐地區)或升高(西北歐地區)發電出力。此外,由於超過0.2Hz頻率限制,大量機組改變了控制模式,依據頻率穩定化過程分別在西北歐地區激發額外的備轉容量,或在東南歐地區進一步降低其發電出力。
法國大約130萬瓩(1300MW)及義大利大約40萬瓩(400MW)的自動頻率依賴系統防衛計畫(automatic frequency-dependent system defence plan)分別啟動阻止了頻率進一步下降。這兩個系統都按照專用的國家合約協議規定啟斷了工業用戶負載。此外,透過高壓直流(HVDC)輸電線的頻率支持,西北歐地區獲得來自北歐同步地區(Nordic Synchronous Area)最大53.5萬瓩(535MW)及英國6萬瓩(60MW)的自動支持電力。另外,土耳其在馬爾瑪拉(Marmara)地區的一套內部特殊保護系統(SPS)動作,跳脫97.5萬瓩(975MW)的發電出力,防止土耳其當地全停電。馬爾瑪拉SPS的啟動也有助於降低東南歐地區的系統頻率上升及頻率變化率(RoCoF)。
在系統分裂期間,多部發電機組[大約520萬瓩(5.2GW)]跳機,及負載(296MW)切離。這些設備大多數動作行為都符合適用於他們國家管制架構;依歐盟2016/631規則之第13章及歐盟2016/1388規則之第12章所規定,在49Hz~51Hz系統頻率範圍內(在系統分裂期間從未超過此範圍)具有連續運轉不跳脫之運轉能力。事實上,這些規則僅對新發電機組及用電設備強制執行;相反地,對既有設備,可以在各國層面定義不同的標準。
相反地,對於其他設備,跳脫或斷連顯示出非國家電網法規符合行為(因為它們是受歐盟2016/631規則之第13章及歐盟2016/1388規則之第12章所規定所管制的新設備,或因為既使是既有設備,它們仍被要求尊受這些或其他根據國家管制架構等校標準)。
3.2導出之建議(Derived recommendations):
在頻率支持及發電性能之事故後分析之後,第3章提出了5項建議。如果有不符合規定的發電機組跳機或用電負載卸除,各個TSO必須與發電模組的擁有者及配電公司(distribution network operators)一啟審查肇因,以避免將來發生不合規定的機組跳脫及負載卸除(建議R-14;詳細訊息見第3.2.2節)。根據紀錄的系統動態行為,可以看出系統分裂後的頻率變化率(RoCoF)值在發電承受能力範圍內。此事故將用於評估歐洲大陸的頻率穩定度評估準則及驗證動態穩定度模型(建議R-15;詳細訊息見第3.2.2節)。


對於各區域之間的更高電力轉供,可能需要在船同頻率遏制備轉容量(FCR: frequency containment reserves)之外,提供額外快速支持來補充快速動作備轉容量(fast-acting power reserves)。應評估未來的情境,已確定在發生系統分裂的情況下可用快速支持是否足夠(建議R-16;詳細訊息見第3.3.2節)。TSO系統防衛計畫也應在這方面於以評估,以確定不同緊急狀態情境下的任何不利跨境影響。並確定防衛計畫(包括特殊保護系統)協調及地理平衡,以滿足系統需求(建議R-17;詳見第3.3.2節)。此外,應評估崁入式高壓直流(HVDC)系統自動頻率支持,在技術上可行的情況下進一步支持頻率管理程序(建議R-18;詳見第3.3.2節)。



第四章 輸電調度中心之協調(TSO coordination)
4.1概述:
在事故期間,受事故影響最大的各TSO在歐盟輸電調度中心意識系統(EAS: ENTSO-E Awareness System)宣告相應的系統狀態。這讓歐洲所有TSO都意識到了正在發生的事故之嚴重性。在西北歐地區的5家大型TSO之間的通話中確認了系統分裂。此外,南部與北部協調中心(coordination centres)根據其協調區內發生的後果設定了頻率偏差警報。[金龍1] 塞爾維亞輸電調度中心(EMS)作為東南歐地區系統頻率負責單位,協調系統恢復到50Hz,在此同時德國安普靈(Amprion)輸電調度中心則為西北歐地區系統頻率負責單位,由於其角色也擔任同步地區監視中心(SAM: Synchronous Area Monitor)。
在東南歐地區最大的羅馬尼亞輸電調度中心(Transelectrica)理論上被要求擔任東南歐地區的頻率負責單位[根據歐盟規則EU 2017/2196第29(3)條有關電力緊急情況及復原],但他們必須解決在他們電網的主要擾動問題,因此無法承擔該角色。這意味著塞爾維亞輸電調度中心(EMS)作為與八個國家接壤並有能力與東南歐地區互聯的所有TSO聯繫,履行頻率負責單位的角色。有關同步地區間市中心及聯繫的角色之正常流程,係西北歐地區選擇頻率負責單位的重要可慮因素。北部協調中心[Amprion 輸電調度中心係於2021年1月與同步地區監視中心(SAM)一起負責頻率監視工作]組織了與西北歐各TSO及南部協調中心[瑞士輸電調度中心( Swissgrid)]聯繫溝通與行動之協調。瑞士輸電調度中心( Swissgrid)]負責南歐的TSO及Amprion的聯繫溝通與協調。在東南歐地區,塞爾維亞輸電調度中心(EMS)負責東南地區最相關的TSO及Swissgrid聯繫溝通與協調。
在透過自動防衛措施及手動對策穩定這分裂的兩個地區後,克羅埃西亞輸電調度中心(HOPS)作為重新同步的負責單位,開始重新同步過程。此外,重新同步操作由受影響較大的TSO,亦即塞爾維亞輸電調度中心(EMS)、波斯尼亞與黑賽哥維那輸電調度中心(NOSBiH)、及羅馬尼亞輸電調度中心(Transelectrica),來執行。讓重新同步的措施可以歸為下列階段:準備行動及重新同步順序。在準備行動期間,EMS、HOPS、及NOSBiH同意組成三個強大重新連接點,然後可用作重新同步順序。重新同步順序從重新連接克羅埃西亞Ernestinovo E/S母線聯絡斷路器開始,該連絡斷路器配備了同步檢查裝置,因此能夠重新連接兩個分裂的區域。然後以協調的方式在其他跳脫的輸電線上執行進一步的重新連接。大約在一小時後(在15:08),兩個分裂地區重新同步並連在一起,歐洲大陸同步地區恢復正常運轉。在重新同步過程完成後,蒙特內哥羅輸電公司(CGES)與義大利輸電公司(Terna)之間的摩尼塔(Monita)直流互聯線上的電力潮流改變往義大利方向輸送最大600MW電力,以進一步降低通過ET E/S母線聯絡斷路器的電流。
在事故期間,用作參與TSO之間電力不平衡淨額結算的國際電網控制合作(IGCC: International Grid Control Cooperation)平台仍在繼續服務。理論上,在電網分裂情況下,IGCC區域的分離,可能導致兩個物理上分裂區域之間的淨額結算。在1月8日,克羅埃西亞除外,整個IGCC區域都在西北歐地區內,克羅埃西亞因系統分裂而部分分離。IGCC在事故期間沒有影響電網的安全。
總體而言,TSO之間系統分離期間的聯繫溝通是成功的,從而實現了及時有效的重新同步。系統頻率穩定下來,在第一次事故發生後,兩個區域在大約1小時內完全重新同步。在此期間中,TSO之間舉行了幾次運轉電話會議及更多的雙邊聯繫溝通,以協調所需的行動。在事故期間還使用了歐洲意識系統(EAS)來共享訊息。
4.2導出之建議(Derived recommendations):
儘管溝通、協調及重新同步是成功與及時的,但本事故可用來確定各TSO之間針對大型事故在協調與溝通方面的進一步改善空間。
應制定系統事故期間平衡平台之管理程序,以避免任何可能導致系統發生更大擾動的意外後果。(建議R-19;詳見第4.1.6節)。

在事故發生期間,成功使用了歐洲意識系統(EAS),應開方更多進一步功能,以協助TSO共享運轉資料(故障前及故障後)及協調行動(建議R-20;詳見第4.3.5節)。此外,除了目前建立的法律架構,還應根據本次事故的經驗,制定歐洲大陸地區重新同步程序,以便在系統分裂成兩個或更多區域的情況下進行重新同步(建議R-21;詳細訊息建地4.3.5節)。最後,在未來,如果TSO認為有必要,可以加強區域復電之協調(建議R-22;詳見第4.3.5節)。



第五章 事故發生前與發生後的電力市場(Market aspects before and after the incident)
5.1概述:
從東南歐地區(SEE)受影相國家收集及分析的資料顯示,電力市場未受到此次事故的影響。分析指出,在事故發生期間及之後,所有市場都繼續按預期運作。資料趨勢強調,在受影響國家的國界上,市場排程沒有超過淨轉供容量(NTC)值。報告中顯示的分析結果並未指出日前或日內市場存在任何不正常市場行為。分析也證明,沒有跡象表明價格有任何異常變化以及商業排程的波動,因此市場始終按照商定的程序繼續運作。特別是,來自受影響的東南歐地區國家(塞爾維亞、波赫、羅馬尼亞及克羅埃西亞)TSO強調,事故發生時沒有暫停任何市場活動。對於透過市場機制的非常措施(例如市場機制負載削減)而受到事故影響的選定國家,分析了事故對市場平台性能的影響。從這些領域的日內及平衡市場資料分析,未顯示對事故期間或事故之後的交易量及市場價格有任何特殊影響。特定時間內的交易模式僅圍繞每日平均值變化,而不是顯示任何數量或價格的最高值。
5.2導出之建議(Derived recommendations):
在事故發生前後有關市場方面沒有導出建議。
第六章 綜合評估與結論(Overall assessment and conclusion)
總體而言,本次事故的處理方式比2006年11月的系統分裂更好、更有效,這也是由於從系統分離事故中吸取的教訓以及隨後在歐盟層面制定了具有約束力的法律架構。ENTSO-E意識系統(EAS)在2006年事故後立即推出,讓各TSO能夠了解整個系統狀態。防衛計畫的協調措施迅速啟動,這也讓兩個不同步區域快速重新同步。
分析證明,除了由於市場位置已經建立大電力潮流外,也有沒有預測到的電力潮流,導致克羅埃西亞Ernestinovo超高壓變電所母線聯絡斷路器通過巨大電流。由於這些未預測到的電力潮流及母線聯絡斷路器建立模型不完整 [在個別電網模型(IGM)中只有單一節點],受影響的TSO及區域安全協調中心(RSC)無法對N-1安全度執行精確分析。這阻礙了電網狀態的正常估計,讓受影響的TSO無法意識到風險以及即時的補救措施。
此外,深入的分析證明,大泛歐系統電力潮流及隨後而來的低穩定度裕度係此次事故的主要關鍵,這對歐洲未來電力系統情況具有啟發的見解。隨著能源轉型的持續進行,泛歐層面的巨大又長距離的電力潮流將進一步增加幅度及發生率。在這方面,電力系統運轉必須具有足夠的彈性(韌度)來應付意外擾動及故障,以確保歐洲用電用戶之供電高安全度保持不變。因此,如果需要越來越高的資產利用率來應付電能轉換,則必須提供足夠的安全裕度(security margins)。電力系統運轉將面臨進一步挑戰,強調依賴高度精確安全度計算的重要性。在所有這方面,ICS專家小組為進一步評估及相對應處置,提供了許多建議[金龍2] 。這些建議的實施將有助於防止未來再發生類似事故。
III. 後語
2021/1/8歐盟歐洲大陸同步地區系統分裂事故ICS專家調查小組最終報告提供了22項建議,包括了有關變電所拓樸、保護設備(電驛)設定(標置)及常數的交換、調度中心警報等級設定與調度員因應動作、可靠度裕度、協調容量計算(轉供代輸及備轉容量)、系統資料模型及N-1計算之執行、預測之品質、法定責任義務、動態穩定度裕度、系統慣性量之減少、發電與負載限制、頻率變化率之頻率穩定度評估準則、頻率支持與穩定度、系統防衛計畫(SPS)、隱藏性HVDC對頻率的支持、通報意識系統、區域間的協調合作、及系統重新同步程序等。
這的確是一項電力系統工程師忽略不起眼的隱藏性事故(母線聯絡斷路器跳脫)所引發的互聯大電力之系統穩定度、相關電力調度運轉、系統保護、區域間聯繫溝通等問題。其中頭一項建議有關母線聯絡斷路器跳脫(變電所拓樸)的建議,在電力系統安全評估時,母線的模型在某些情況下,不能用傳統模型的一點來模擬而要一、二號母線分開,聯絡斷路器為單獨元件來模型變電所,才可發現出Tie Breaker跳脫所引發的聯絡線路跳脫問題。也證實跟台電729大停電肇因有相當類似。
總之,本次事故調查報告可作為電力系統規劃運轉人員他山之石的經驗教訓,也可給規劃未來電力系統調度運轉之電能管理系統(EMS)功能需求的參考。
參考資料:
Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 ENTSO-E 2021/7/15
2021/1/8歐盟歐洲大陸地區同步系統分離事故期中報告簡介
圖1 系統監視區、負載頻率控制區域/區塊及同步區之間的關係圖
表1 系統定義
表2 電力調度運轉任務(運用計畫)
表3 電力調度運轉任務(市場與調度運轉)
圖84 昭和2(1927、民國16)年位於臺北州臺北市大安字12甲之臺北州立臺北第一、第二工業學校地理位置圖, (資料來源:臺北市新地圖 新高堂書店
圖85昭和7(1932、民國21)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(資料來源:臺北市街圖 新高堂書店
圖86 昭和10(1935、民國24)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(資料來源:臺北市鳥瞰圖 基隆要塞司令部製圖 東光株式會社出版
圖87昭和11(1936、民國25)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(資料來源:改正臺北市全圖-臺北市區計画街路及公園 台灣日日新報
圖88昭和14(1939、民國28)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(紅字為加註現在稱呼文字)(資料來源:瑠公水利組合區域圖
圖89 昭和20(1945、民國34)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(彩色字為加註現在稱呼文字)(資料來源:美國陸軍部陸軍地圖服務中心
圖90 昭和20(1945、民國34)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(有色字為加註現在稱呼文字)(資料來源:美軍航照相片美國國家檔案館
圖91 大正14(1925、民國14)年臺北州立臺北工業學校配置圖 [資料來源:
表1 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校發電所概況[資料來源:第四回 電氣事業要覽 昭和元年12月末現在 台灣總督府交通局 昭和二年六月五日發行
圖92 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校配置圖[資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行
圖93 昭和8(1933、民國22)年臺北州立臺北工業學校校園模型 [資料來源:
圖95 昭和12(1937、民國26)年1月23日臺北州會通過臺北工業學校營繕費用借入 (資料來源:
圖95 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入 (資料來源:
圖96 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「借入理由書」 (資料來源:
圖97 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「工業學校改築工事新舊對照表-1」 (資料來源:
圖98 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「工業學校改築工事新舊對照表-2」 (資料來源:
圖99 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「工業學校改築工事新舊對照表-3」 (資料來源:
圖100 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「臺北工業學校採鑛科工事新舊對照表-1」 (資料來源:
圖101 昭和12(1937、民國26)年臺北州立臺北工業學校改築整備平面圖之一(一樓) (資料來源:臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案
圖102 昭和12(1937、民國26)年臺北州立臺北工業學校改築整備平面圖之二(二、三樓) (資料來源:臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案
圖103 昭和12(1937)年臺北州立臺北工業學校改築模型(資料來源:臺北工業學校校友會 第18期會誌 臺北工業學校校友會雜誌部-昭和14年4月16日發行
圖104 昭和16(1941、民國30)年臺北州立臺北工業學校現在平面圖(一樓) [資料來源:文教局附屬工業技術員養成所實習室敷地使用ノ件(州有地)(臺北州)
圖105 昭和16(1941、民國30)年臺北州立臺北工業學校現在平面圖(二樓) [資料來源:文教局附屬工業技術員養成所實習室敷地使用ノ件(州有地)(臺北州)
圖106 昭和18(1943、民國32)年臺北州立臺北工業學校配置圖 [資料來源:
圖107 大正4(1915、民國4)年總督府工業講習所寄宿舍其他新營生徒自修室增築及地形伏其他工事之圖 (資料來源:工業講習所增築工事地形及煉瓦積立工事
圖108 大正4(1915、民國4)年總督府工業講習所寄宿舍其他新營配置圖並炊事場增築其他工事之圖 (資料來源:工業講習所增築工事地形及煉瓦積立工事
圖109 大正3(1914、民國3)年總督府工業講習所設校時之大門與校舍 [資料來源:
圖110 大正12(1923、民國12)年四月皇太子臺灣行啟,四月十七日御使東宮侍從龜井茲常伯爵參觀臺北工業學校時之臺北工業學校景觀 [資料來源:皇太子殿下臺灣行啟記念寫真帖(1923) 寫真資料庫-日治時期期刊影像系統
圖111大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校從大門小橋看校舍景觀 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行
圖112 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校操場朝會 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行
圖113 1920年代臺北州立臺北工業學校應用化學科工場 [資料來源:
圖114 昭和5(1930、民國19)年台北工業學校及台北夜間工業講習所之大門與校舍 [資料來源:
圖115 昭和9(1934)年從校門由內往外(現八德路)看景觀[資料來源:
圖116 昭和5(1930、民國19)年從第二酒廠(今建國啤酒廠)眺望臺北工業學校(今國立台北科大)一帶景觀 [資料來源:
圖117 昭和6(1931、民國20)年從現在的八德路新生南路交叉口附近眺望臺北工業學校時之臺北工業學校景觀 [資料來源:臺灣紹介最新寫真集(1931) 寫真資料庫-日治時期期刊影像系統
圖118 昭和6(1931)年完工的(後)大操場及母校後方的校舍景象[資料來源:[資料來源:
圖119 昭和7(1932、民國21)年臺北州立臺北工業學校前操場升旗朝會 [資料來源:[資料來源:
圖120 昭和11(1936)年9月竣工之臺北州立臺北工業學校校門及日新橋 [資料來源:臺北工業學校校友會 第16期會誌 昭和12年3月9日發行
圖121 昭和15(1940)年之臺北州立臺北工業學校校舍與校門及日新橋 [資料來源:
圖122 昭和13(1938)年9月講堂竣工後之臺北州立臺北工業學校校門[資料來源:台北州立台北工業學校昭和13年卒業紀念帖-國立台北科大-
圖123昭和11(1936)年5月竣工之臺北州立臺北工業學校土木科教室 [資料來源:[資料來源:[資料來源:
圖124 昭和12(1937)年3月竣工之臺北州立臺北工業學校機械及電氣科製圖室 [資料來源:臺北工業學校校友會 第16期會誌 昭和12年3月9日發行
圖125 臺北州立臺北工業學校昭和13(1938)年9月末竣工之講堂(禮堂)大門 [資料來源:[資料來源:
圖126 臺北州立臺北工業學校昭和13(1938)年9月末竣工之講堂(禮堂)內部 [資料來源:[資料來源:
圖127應化實驗室樓上,眺望昭和13(1938)年9月末竣工之新校舍採鑛、土木、建築科教室[資料來源:
圖128 臺北州立臺北工業學校昭和13(1938)年9月末竣工之新校舍、土木、建築、採鑛科樓下教室走廊 [資料來源:臺北工業學校校友會 第18期會誌 昭和14年4月14日發行
圖129 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校製圖課 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行
圖130 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校應用化學科實驗課 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行
圖131 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校機械科實習課 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行
圖132 機械科昭和17(1942)年之鍛冶工場 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖133 機械科實習鐵工場[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年3月卒業紀念帖-國立台北科大-
圖134 機械科實習工場[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年卒業紀念帖-國立台北科大-
圖135 機械科昭和15(1940)年之滑翔機實習工場 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖136 電氣科實習工場 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖137 昭和6(1941)年電氣科學生與老師在講堂(大禮堂)前合影 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖138 昭和9(1934)年土木科學生與老師在實習工廠前合影 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖139土木科野外測量實習[資料來源: 百年校園的古往今來-臺北科大
圖140土木科實習蓋房屋 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖141 建築科實習工廠[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖142昭和15(1940)年拉伸試驗機(土木建築、機械、採礦科共用)實習工場建築科學生 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖143 昭和9(1934)年應用化學科學生在醬油工場釀製醬油[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖144 應用化學科實驗室定性分析[資料來源:台北州立台北工業學校昭和16年卒業紀念帖-國立台北科大-
圖145 應用化學科學生試驗室實驗[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖146 採鑛科學生工場實習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖147 昭和16(1941)年學生宿舍前院中庭[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖148 昭和17(1942)年宿舍前寄宿生合照[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖149 昭和16(1941)年學生宿舍前晨操[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖150 昭和9(1934)年學生宿舍自修室[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖151 昭和15(1940)年學生宿舍餐廳[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖152 昭和7(1932)年學生宿舍澡堂(浴室)[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖153 學生宿舍澡堂(浴室)[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年3月卒業紀念帖-國立台北科大-
圖154 昭和7(1932)年學生宿舍娛樂室[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖155 昭和7(1932)年學生宿舍舍監室[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖156 昭和17(1942)年野(棒)球賽[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖157 昭和17(1942)年橄欖球賽[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖158 昭和13(1938)年劍道練習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖159 昭和15(1940)年柔道練習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖160 昭和17(1942)年相撲選手[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖161 昭和15(1940)年運動部各社團[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖162 昭和17(1942)年學生各類社團[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖163 課後活動社團-口琴社[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年3月卒業紀念帖-國立台北科大-
圖164 昭和17(1942)年學生管樂團[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖165 昭和12(1937)年學生赴日本參觀在台北火車站搭火車到基隆轉搭輪船[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖166 昭和12(1937)年學生赴日本參觀在東京搭電車[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖167 昭和13(1938)年學生赴日本參觀日本帝室博物館[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖168 昭和12(1937)年學生赴日本參觀在皇居外苑二重橋前合影[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖169 昭和13(1938)年學生赴日本參觀當時現代建設之大阪櫻宮橋[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖170 昭和17(1942)年學生實彈射擊練習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖171 昭和16(1941)年臺北州立臺北工業學校之後操場學生分列式[北科大提供-
圖172 昭和9(1934)年軍事演習-行軍[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖173 昭和13(1938)年湖口陸軍練兵場軍事演習-行軍[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945
圖174 昭和16(1941)年二戰期間動員學生參與軍事設施義務勞動[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 























圖1 2021/1/8中歐時間14:04:25歐洲大陸電力系統分裂事故發生前(13:45-14:00)後(14:00-14:15)之日內實際排程比較圖(資料來源:
圖1 2021/2/14(星期日)~2/15(星期一)停電事故經過(資料來源:
圖1 德州及北美電力互聯系統圖(資料來源:The (Continuing) Evolution of the ERCOT System
圖1克羅埃西亞(Croatia)愛因斯汀諾佛(Ernestinovo E/S)超高壓變電所的400kV母線聯絡斷路器跳脫分離成兩個單獨母線之系統圖(資料來源: