2019/8/9英國大停電管制機構最終調查報告

2019/8/9英國大停電管制機構最終調查報告

內容:

  • 壹、前言
  • 1.1 官方最終調查報告遇到大選延後公布
  • 1.2最終調查報告沒有特別的發現,但看到風場與配電公司違規
  • 1.3違規公司自願支付Ofgem賠償基金
  • 貳、2019/8/9英國大停電三家公司被罰1050萬英鎊-Ofgem新聞稿
  • 叁、2019/8/9英國大停電–瓦斯與電力市場辦公室(Ofgem)最終調查報告
  • 執行摘要(Executive Summary)
  • 大停電情況與肇因
  • 遵守法規、自願措施與強制執行
  • 經驗教訓與建議措施
    • 系統安全:
    • 分散式電源:
    • 卸載之安排:
  • 3.3 主要發現
  • 3.3.3 號角海第一風場
    • 總覽
    • 主要發現
  • 3.3.4 小巴福特燃氣電廠
    • 總覽
    • 主要發現
  • 肆、2019/8/9大不列顛大停電–能源緊急執行委員會(E3C)最終調查報告
  • 一、執行摘要(Executive Summary)
    • 發電機組跳脫
    • 備轉容量與反應型備轉容量
    • 低頻卸載
    • 重要服務的衝擊
    • 溝通聯繫渠道
  • 2.1 能源緊急執行委員會(E3C: Energy Emergencies Executive Committee)的角色
  • 參考資料:

 

 

 

 

壹、前言

1.1 官方最終調查報告遇到大選延後公布

發生於去(2019)年8月9日的英國大停電,電業管制機構-英國瓦斯與電力市場辦公室(Ofgem: Office of Gas and Electricity Markets)及英國商業能源及工業策略部(BEIS: Department of Business, Energy and Industrial Strategy)委託的能源緊急執行委員會(E3C: Energy Executive Emergency Committee )的最終調查報告,原定於11月底公布,後經媒體報導說因12月12日英國大選將延後公布。果真如此,Ofgem與E3C不約而同於2020年1月3日同時發布了最終調查報告。也應證了政治的影響力無遠弗屆,全世界都是如此!

1.2最終調查報告沒有特別的發現,但看到風場與配電公司違規

看過了這兩篇代表官方的最終大停電調查報告,跟2019/9/6國家電網電力調度中心(NGESO)所陳送給Ofgem的報告內容相差不多,並無特別的發現。

有關號角海第一風場風機跳脫原因也跟以前的說法一樣,只將控制系統軟體更新,沒有進一步說明細節;但有新發現該風場風機跳脫後,沒有跟NGESO調度中心聯絡請准就自行啟動機組復電,違反電網法規(Grid Code)規定。

另外,小巴福特CCGT跳脫也因資料不足仍舊沒有查出原因,Ofgem推測可能該廠距離故障點太近,係輸電線路故障所引起的。

此外,還發現英國電網(配電)公司(UKPN)在低頻卸載後,也沒遵守電網法規,沒等到NGESO調度中心指令就自行復電被卸載用戶。

1.3違規公司自願支付Ofgem賠償基金

號角海第一風場與小巴福特燃氣複循環電廠都承認其機組跳機造成大停電,同意各自支付450萬英鎊(大約NT$1.8億元)給Ofgem的賠償基金;UKPN則同意支付150萬英鎊(大約NT$6千萬元)結案。英國紳士說法自願支付,我們的認知其實就是罰金? 繼續閱讀 →

簡介韓電、台電系統燃煤發電概況

簡介韓電、台電系統燃煤發電概況

內容:

  • 一、前言
  • 二、韓電台電系統燃煤發電之比較
  • 2.1 南韓與台灣地理人口比較
  • 2.2 韓電輸電系統與電廠位置
  • 2.3 韓電、台電歷年尖峰負載、發購電量、各類燃料別發電佔比
  • 2.4 韓電、台電歷年燃煤發電比較
  • 2.5 韓電、台電燃煤電廠裝置容量與排名
  • 2.6  2018年韓電、台電燃煤電廠各機組容量及發電量
  • 三、嚇人媒體報導疑問之解惑
  • 四、後語
  • 參考資料:

 

 

 

 

一、前言

最近看到一篇報紙報導「南韓抗空汙將關14座燃煤電廠 他揭台灣大燒特燒騙國人」,標題滿嚇人的!在看完內容之後,引起我對南韓的韓電與台灣的台電在燃煤發電方面的真正實績研究的動機,藉此讓大家了解真相是否如該標題所說的?

二、韓電台電系統燃煤發電之比較

2.1 南韓與台灣地理人口比較

韓國(南韓)位於東亞朝鮮半島南部,三面環海,西鄰黃海與中國山東半島遙遙相對約190公里,北方隔著38度線與北韓接壤邊境約238公里,東南則與日本本州隔著朝鮮海峽約200公里;南韓面積100,210平方公里,約台灣(36,197平方公里)的2.77倍,其中三分之二為山地與台灣的七成伯仲之間;人口5,128.5萬人(2019/7/1維基百科) 為台灣(2,359.07萬人-2019/11)的2.17倍。

2.2 韓電輸電系統與電廠位置

韓國電力系統輸電電壓分別為765/345/154kV三等級,其765、345KV輸電系統分布如圖1所示。其中橫跨朝鮮半島東西的765kV輸電線係韓電為應付首爾首都地區用電急劇增加而興建,連接東海岸的哈努爾(Hanul:原蔚珍核能電廠,後因漁民抗爭改成與地名不相同的廠名)核能電廠及西海岸的唐津燃煤電廠到新安城、新加平765kV E/S供應首爾大都會電力,南北幹線由四條345kV超高壓輸電線擔綱。

至於發電廠方面,燃煤電廠分布於京畿道與忠清南道西海岸的有韓電燃煤裝置容量排名第一6,100MW的泰安(Taean)燃煤電廠(10部機)、第二大6,040MW唐津(Dangjin)燃煤電廠(10部機)、第三名保寧(Boryeong)與新保寧(Sinboryeong)燃煤電廠5,945MW(10部機),第四大為靠近仁川裝置2部800MW與4部870MW的永興(Yeongheung)燃煤電廠(5,080MW)距首都首爾約40公里。另外在南海岸有三座較大燃煤電廠,東海岸北部有兩座燃煤電廠。

核能電廠在東海岸有古里(Kori)、月城(Wolsong)及蔚珍(Ulchin現改名哈孥爾)三座核能電廠,西海岸有一座靈光 (Yonggwang現改名Hanbit漢比特) 核能電廠。燃氣複循環電廠則分布於仁川、釜山、蔚山等地沿海。詳如圖1所示:

圖1 韓電輸電電力系統圖及燃煤(及其他)電廠位置圖(資料來源:KEPCO 2016年年報)

 

2.3 韓電、台電歷年尖峰負載、發購電量、各類燃料別發電佔比

1945年至2018年七十幾年來韓電與台電系統的發電裝置容量、尖峰負載、發購電量之成長變動曲線如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 1945~2018年韓電、台電電力系統發電裝置容量曲線(資料來源:KPX EPSIS網站– Key Electric Power Index、台電統計年報) 繼續閱讀 →

儘管8/9大停電最終調查報告因大選被延後英國希望今年冬天沒有「罕見事故」

儘管8/9大停電最終調查報告因大選被延後英國希望今年冬天沒有「罕見事故」

I.前言

1.1 十幾年來大不列顛電力系統第一次大停電驚動英國主管機關下令調查

英國發生2019/8/9大停電事故後,英國主管電力的瓦斯與電力市場辦公室(Ofgem: Office of Gas and Electricity Markets)要求負責英國大不列顛電力系統運轉的國家電網電力調度中心(NGESO)在2019年8月16日(星期五)前提出2019/8/9事故緊急中期報告(urgent interim report)、9月6日(星期五)之前提報最終詳細技術報告。

另外,主管電力相當台灣經濟部的英國商業能源與工業策略部(BEIS: Dept. of Business, Energy and Industrial Strategy)也同時委託能源緊急執行委員會(E3C: Energy Emergency Executive Committee)負責大停電更廣泛的業界調查,並於5周內提出期中報告,12周內提出最終報告。

1.2英國主管電力BEIS調查報告傳因大選延後提出?

NGESO的緊急中期報告及最終詳細報告都按照期限提報OFGEM,E3C的期中報告也在10月4日提出,原定於11月初交給BEIS的最終報告卻遲遲不見蹤影。最近看到11月21日美國著名的伍德麥肯齊(Wood Mackenzi)顧問公司的綠技媒體(GTM: Greentech Media)的一篇「UK Hopes for No ‘Rare Events’ This Winter as Blackout Report Put On Hold」報導,原來英國也是碰到大選政策也會轉彎?E3C的最終報告可能要延後到選後的明年才會公布?我覺得滿有意思的,特將此報導摘譯分享如下:

II.報導本文

英國即將進入冬季,在該國十年來最大停電事故調查報告被擱置延後,英國人希望電網保持穩定運轉。

DSC08870圖1 台灣竹南龍鳳港的海洋離岸風力風場(文章示意用) 繼續閱讀 →

從70年前台電劉晉鈺總經理致詞了解當時中國內地供電方式與台電困境

從70年前台電劉晉鈺總經理致詞了解當時中國內地供電方式與台電困境

內容:

  • I、前言
  • II、原文
  • 本公司招待省參議員致詞
  • 提要
  • 致辭全文:(阿拉伯數字小標為作者加註)
  • 一、供電設備
  • 1.1中國內地為分點、台灣為全面(輸變電系統)供電,兩地大不同,輸變
  • 電維護為台灣全面供電最大開支
  • 1.2 台灣全面供電電力調度所需通訊設備維護幾與輸電線路相等,雖然水力供電但總和成本不比內地單點火力低
  • 1.3 台灣雨量豐枯不勻,水庫加大所費不貲,需要火力幫忙
  • 1.4 目前使用舊設備發電已達日治最高峰,須擴充電源五萬瓩方可應付未來供電,但資金來源是問題
  • 二、供電業務
  • 2.1 日月潭發電樞紐輸變電設備遭美軍炸燬,幸好全省電力統一經營各地拆裝拼湊修復供電,但危機四伏
  • 2.2 抗戰前後內地各處分區停電相對現在台灣並不太壞,但內地電燈不亮可用蠟燭影響不大,台灣電力垮了全省工廠停頓影響整個局面
  • 2.3 物價高漲電價不調,員工了解國家處境待遇緊縮,但機器無法比照員工沒維護就故障,急需寬籌經費
  • 三、結論
  • 3.1 總經理職責所在難安緘默,希望參議員諸公了解台灣電力危機主持正義伸出援手
  • 參考資料:

 

 

I、前言

我在研究台灣電業發展歷史之餘,相對於當時中國內地(大陸)的電業情形也滿好奇?最近閱讀到70年前民國39年3月25日出版的台電勵進月刊第38期中,有一篇民國39(1950)年2月12日台電第一任總經理劉晉鈺在以匪諜被捕入獄(5月初)前三個月,在台電位於基隆市北部火力發電所接待省參議員時的致詞中,向參議員比較台灣與內地(大陸)供電大不同的地方。我才知道中國(內地)除了日本人占據成立滿洲國的東北九省跟台灣是全面(輸配電系統)的供電外,其餘都是分點的供電,也就是跟台灣1934年日月潭發電所尚未完工興建西部154/66/33kV輸電系統前,各地設立獨立小電廠就近供電的方式一樣。

內地(大陸)分點供電用戶大部分都是點電燈之用,一點失敗(停電)不影響其他點,影響不大,也可用蠟燭代替;台灣全面(系統)供電則不然,牽一髮影響全身。他舉一例,去(1949)年台電因為沒有適當的避雷器,在嘉義地方,打一個雷,在台北新龜山的發電機,竟然燒壞了一個。而台灣用電主要是動力,動力不濟,生產停擺,影響全面性。內地(大陸)分點供電可省去台灣的輸變電設備及調度通訊系統的維護費用,若燃料費用便宜,火力供電成本比台灣水力發電還小。

劉總經理致辭也反映當時台灣通貨膨脹物價高飛薪資偏低身活困苦,但電力設備無法向人民勒緊皮帶沒有維護就照常故障危及供電。劉總經理責任所在,難安緘默,希望參議員諸公,了解本省電力的危機,提高電價或補助,讓台灣保持著充分光明與力量。

看過這篇70年前舊演講全文,讓我了解到戰前戰後中國(內地)與台灣供電史實的蛛絲馬跡,特別將舊文重PO跟大家分享如後: 繼續閱讀 →

漫談台灣電業的前世今生(四)-補充篇 -新龜山主變壓器如何渡過新店溪搬運到大觀發電所

漫談台灣電業的前世今生(四)-補充篇-

新龜山主變壓器如何渡過新店溪搬運到大觀發電所

內容:

  • 一、前言
  • 1.1 戰後新龜山發電所主變被調用搶修被美軍炸毀的大觀發電所,遍尋記載運
  • 送過河文獻
  • 1.2 只找到烏來發電所主變在下龜山橋下渡河文獻
  • 二、民國43年2月8日烏來第二部機裝機日記 – 下龜山橋下主變壓器過河運輸情形
  • 2.1浮艇之組成
  • 2.2 裝運之碼頭
  • 2.3裝運情形
  • 2.4 卸運之岸灘
  • 2.5 卸運情形
  • 三、後語
  • 四、附件
  • 參考資料:

 

 

 

 

 

一、前言

1.1 戰後新龜山發電所主變被調用搶修被美軍炸毀的大觀發電所,遍尋記載運送過河文獻

2015年我在寫「漫談台灣電業的前世今生(四)- 【今生篇(2)-台電公司成立】」時,發現戰後台電公司成立時,急於搶修日月潭第一(大觀)及第二(鉅工)發電所開關場及主變壓器,從台灣四處調用(圖1)可替代被美軍炸毀的主變壓器(容量20MVA)詳如圖1所示。其中從新龜山發電所調用一台20MVA主變壓器到大觀發電所給第四台發電機作為升壓主變壓器之用(圖2)。當時我就一直想找當年如何將如此龐大的變壓器運過新店溪(當年只有橋面木板的吊橋)的台電官方或其他文獻記載搬運經過?但一直都沒有找到任何線索?

戰後修復主要設備搬遷圖C-增加新竹.jpg圖1 台電系統修復時所需主要設備搬運路線圖(資料來源:台電公司 台灣電力復興史、台電十年) 繼續閱讀 →

2019/8/9英國大停電事故最終詳細技術報告

 

2019/8/9英國大停電事故最終詳細技術報告

內容目錄:

  • 壹、前言
  • 1.1 Ofgem公布荷蘭立恩威(前KEMA)公司協助NGESO的「技術報告」
  • 1.2 停電事故原因-超高壓線雷擊後兩大電廠幾乎同時不應該跳脫引起
  • 1.3對最終報告的感想
  • 1.4台電可學習的教訓
  • 貳、技術報告本文
  • 執行摘要
    • 緒言
    • 事件摘要
    • 立即後果
    • 結論與建議
  • 第1章介紹[略]
  • 第2章 8月9日事故相關業界架構、責任、與角色[略]
  • 第3章 事故說明
  • 3.1 事故前的系統情況[略]
  • 3.2 事故摘要[略]
  • 3.3 事過經過詳細時間表
  • 3.4 系統頻率衝擊
  • 第4章 事故分析
  • 4.1 輸電系統
  • 4.2 發電機組性能
    • 4.2.1 號角海離岸風機
    • 4.2.2 小巴福特CCGT電廠
    • 4.2.3 嵌入式電源
  • 4.3停電與復電[略]
  • 4.4頻率反應備轉容量[略]
  • 第5章 影響[略]
  • 5.1配電負載[略]
  • 5.2主要基礎設施[略]
  • 5.3其他受影響之主要負載[略]
  • 第6章 聯繫溝通[略]
  • 6.1操作聯繫[略]
  • 6.2與政府及管制機構之接觸[略]
  • 6.3媒體與廣大業者之外部聯繫溝通[略]
  • 6.4業者與用戶之溝通[略]
  • 第7章 調查報告結果[略]
  • 第8章 結論及未來調查工作[略]
  • 第9章 名詞解釋[略]
  • 參、附錄D-沃旭(Orsted)公司陳報的「號角海風場技術報告」
  • 目錄:
  • 一、名詞解釋
  • 二、執行摘要
  • 三、號角海第一風場簡介
  • 四、號角海風場事故經過與肇因
  • 五、結論
  • 肆、附錄E –萊茵集團(RWE)陳報的「小巴福特CCGT技術報告」
  • 初步結果
  • 事故發生之經過順序(SOE):
  • 調查更新
    • 不斷電電源(UPS)
  • 汽輪發電機(ST)
  • 氣渦輪機(GT)
  • 伍、附錄H-法定限制頻率管理 (managing frequency with statutory limits)
  • 一、供電安全與品質標準(SQSS: Security and Quality of Supply Standard)
  • 1.1 什麼是供電安全與品質標準?
  • 1.2 供電安全與品質標準需要什麼?
  • 1.2.1  8月9日的事故
  • 1.2.2 系統恢復安全運轉
  • 1.3 NGESO如何決定最大跳脫量?
  • 1.3.1 有關主饋線喪失保護的其他考量因素
  • 1.4 計算頻率反應量要求
  • 1.5 反應條款
  • 1.6 反應類型
  • 1.7 採購(Procurement)
  • 1.8 即時操作(Real-time operations)
  • 二、管理頻率變化率電驛
  • 2.1 什麼決定頻率變化率(RoCoF)?
  • 2.2 如何管理頻率變化率(RoCoF)?
  • 三、管理向量位移電驛
  • 3.1 什麼決定向量位移電驛?
  • 3.2 如何管理向量位移電驛?
  •  
  • 參考資料:

 

 

 

 

壹、前言

1.1 Ofgem公布荷蘭立恩威(前KEMA)公司協助NGESO的「技術報告」

英國主管電力事務的瓦斯與電力市場辦公室(Ofgem: Office of Gas and Electricity Markets)於2019年9月10日公布國家電網電力調度中心(NGESO: nationalgridESO)在2019年9月6日陳報給Ofgem之最終詳細技術報告( Technical Report on the events of 9 August 2019)及附錄(Appendices to the events of 9 August 2019),內容章節詳如下表1及表2所示:

技術報告目錄表1 NGESO調度中心陳報給Ofgem之最終詳細技術報告之內容目錄表(本表係根據報告37頁內容所整理之目錄,較第3頁所列內容表多出兩節,可能出版時間緊湊來不及更新)(資料來源;National Grid Electricity System Operator’s technical report )

附錄內容表表2 NGESO調度中心陳報給Ofgem之最終詳細技術報告附錄之內容目錄表(資料來源:Appendices to the Technical Report on the events of 9 August 2019) 繼續閱讀 →

2019/8/9英國電力系統發電機跳脫及頻率下降後低頻卸載(LFDD)事故期中報告

2019/8/9英國電力系統發電機跳脫及頻率下降後低頻卸載(LFDD)事故期中報告

 

 

內容:

  • 一、前言
    • 1事故調查報告陳報
    • 2停電事故原因
    • 3對英國大限電期中報告的感想
  • 二、期中報告本文
  • 壹、執行摘要
    • 1事件摘要
    • 2立即後果
    • 3初步調查結果
    • 4未來工作
  • 貳、主報告
    • 簡介:
    • 第一部分:
    • 第二部分:
    • 第三部分:
  • 参、第一部分:概述
    • 1 平衡系統
    • 2 頻率、備轉容量及保護系統
    • 3 八月九日星期五事故摘要
    • 4 發電跳脫量
    • 5 頻率反應服務與備轉容量
    • 6 發電跳機與相關停電
    • 7 聯繫溝通
    • 8 初步調查結果
    • 9 未來工作
  • 肆、第二部分:事故與系統動作時間表
    • 1事故時間表
    • 2輸電線運轉情形
    • 3發電機組運轉狀況
    • 4號角海第一離岸風場
    • 5小巴福特複循環電廠
    • 6頻率反應服務
    • 7系統復電
  • 伍、第三部分:回應Ofgem 8月12日函所提特定問題
    • 1 NGESO的運轉計畫預測與準備
    • 2 發電裕度計劃政策
    • 3 確保事故的頻率反應服務持有量
    • 4 分散型電源保護系統
    • 5 主饋線喪失(LoM)-頻率變化率(RoCoF)電驛
    • 6 主饋線喪失(LoM)-向量轉移(Vector Shift)電驛
    • 7 頻率反應服務
    • 8 NGESO電力調度中心的管制與法定要求
    • 8.1 國家輸電系統供電安全與品質標準(SQSS)
    • 8.2 電網法規要求
    • 9 管制與法定要求的初步結論
    • 10 對負載、廣泛重要基礎建設的影響及用戶損失之估計
    • 11 各配電公司低頻卸載統計
    • 13 其他受影響重要用戶
    • 13.1 伊普斯維琪(Ipswich)醫院
    • 13.2 新堡(Newcastle)機場
    • 14 有關事故廣大業界及NGESO調度中心與政府、Ofgem及公眾的聯繫溝通
    • 14.1 操作聯繫
    • 14.2 BEIS及Ofgem
    • 14.3 與媒體的外部溝通
    • 15 有關演變中發電配比的任何系統性問題檢討
    • 16 初步結論與未來工作
    • 16.1 初步結論
    • 16.2 未來工作
  • 參考資料

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、前言

1.1 事故調查報告陳報

2019/8/9英國發生大限電事故後的第三天,英國主管電力事務的瓦斯與電力市場辦公室(Ofgem: Office of Gas and Electricity Markets)行文給負責英國大不列顛島(GB)上電力調度工作的國家電網電力調度中心(NGESO: nationalgridESO),要求在2019年8月16日(星期五)前提出2019/8/9事故緊急中期報告(urgent interim report)、最終詳細技術報告必須在9月6日(星期五)之前,陳報Ofgem。

NGESO遵照Ofgem命令,於8月16日如期陳報「2019年8月9日發電機跳脫及頻率下降後低頻卸載(LFDD)事故期中報告(Interim Report into the Low Frequency Demand Disconnection (LFDD) following Generator Trips and Frequency Excursion on 9 Aug 2019)』。在陳報Ofgem後不久,在次一星期二(8/20)對外公佈了此技術期中報告(interim technical report)的結果。

1.2 停電事故原因

根據NGESO期中報告的限電主要原因係當天系統遭受連續雷擊後,號角海(Hornsea)離岸風力(737MW)及小巴福特(Little Barford)燃氣複循環機組(641MW)兩場幾乎同時跳脫共1,378MW,加上接在配電系統的崁入式電源跳脫約500MW,總共跳機量高達約1,878MW,遠超過供電安全標準所規定的1,000MW(也就是1000MW跳機不致引起限電),係屬於極端罕見事故(N-2以上),於是系統頻率快速下降,低頻卸載保護動作切除英格蘭及威爾斯地區負載的5%,讓系統維持正常運轉,但噵致110萬用戶無電可用。

1.3 對英國大限電期中報告的感想

NGESO調度中心一直強調事故超出N-1英國供電安全與品質標準,所以會犧牲5%用電負載(最長約40分鐘暫時停電),來維持其他95%負載繼續安全供應,否則全停,大家都要十幾小時以上才有電可用。這在民粹盛行的台灣,可能不能適用?其實歐美各國的可靠度標準就是N-1,N-2以上就可犧牲部分負載。

英國這次停電事故部分有點像遭受暴風雨雷擊之2016/9/28南澳州全黑事故? 該事故系統連續遭受雷擊電壓驟降多次,風機保護動作跳機,複循環也有跳機。

NGESO的期中報告所述兩廠機組跳機原因還是不夠詳細,號角海風場離雷擊地點有段距離,為何跳脫?有關跳脫的保護電驛及斷路器等,其動作時間、事故順序表(SOE)、系統故障示波器的故障電流與電壓及斷路器開閉曲線或其他運轉紀錄器紀錄等等,希望9/6詳細報告都會出現,更有助於事故原因的判斷,不能一句話帶過,必須拿出現代電力系統調度中心與電廠所具備的紀錄實證,才能堵住悠悠之口。另外NGESO提到系統頻率反應服務供應值,也需要有實證,也可能需要利用系統模擬檢討來證實其效果; 繼續閱讀 →

重讀70年前台電勵進月刊「電力系統穩定度之概述」之迴響

重讀70年前台電勵進月刊「電力系統穩定度之概述」之迴響

內容:

  • 壹、前言
  • 1.1讀過70年前古文想起電力系統穩定度之初接觸過往
  • 1.2任職台電之電力系統穩定度計算實務階段
  • 1.3奇異(GE)公司Post-Graduate PSEC課程精進系統穩定度
    • 1.3.1 愛迪生的GE與西屋之直流、交流戰爭
    • 1.3.2 GE與WH之良性競爭擴及全方位
    • 1.3.3  電力系統分析Post-graduate 課程也成為GE與WH的競爭項目
    • 1.3.4  西屋貸款台電200萬美元成為最早訓練及檢討台電電力系統分析的公司
    • 1.3.5  奇異PSEC台電也派員參加
    • 1.3.6  回顧奇異PSEC的電力系統穩定度課程受益良多
    • 1.3.7  70年前「電力系統穩定度之概述」古文可溫故知新
  • 貳、本文
  • 一.前言
  • 二.正常狀態穩定度
    • 2.1影響穩定度之因素
    • 2.2電力圈圖解及電力角圖解(Power-circle diagrams and power-angle
    • diagrams)
    • 2.3系統擺動之臨界點(Critical point in system oscillation)
    • 2.4正常狀態穩定度之極限(Steady-state stability limit)
  • 三.瞬時穩定度(Transient stability)
    • 3.1負載之增加
    • 3.2開關之運用
    • 3.3故障及其線路之隔離
    • 3.4逐步計算法(Step-by-step procedure)
    • 3.5多機系統穩定度之計算法(Method of stability calculations –Multi machine systems)
      • 3.5.1多機電網減化
      • 3.5.2多機系統之正常狀態解法
      • 3.5.3利用交流電網計算器解決瞬時穩定度問題
      • 3.5.4雙反應法之應用
  • 四.例題
  • 【孫啟宏先生問】:若輸電線路上有許多歧路負載,對於穩定度之影響如何?
  • 【陳蘭皋先生問】:計算穩定度用分析法與用電網計算器,其準確度如何?
  • 參考資料: 

 

 

 

壹、前言

1.1讀過70年前古文觸動回顧電力系統穩定度之初接觸過往

最近拜讀台電勵進月刊70年前民國38(1949)年5月當時機電處長孫運璿,在前一(1948)年到美國西屋(WH)公司利用電網計算器(Network Calculating Board)計算分析台電系統電力潮流、故障電流、電力系統穩定度後,回台舉辦「技術座談會」文章,分別由他本人主講「電力網計算器之介紹」、調度課長陳蘭皋主講「台灣電力系統在美計算的結果」,最後6月8日由洪雄飛工程師主講「電力系統穩定度之概述」之後。讓一輩子在台電從事這一行的我,觸動回顧起跟「電力系統穩定度」接觸過往的念頭。

我第一次接觸到電力系統穩定度是在56年前民國52(1963)年就讀台北工專五年級時的「輸配電」課程。我記得當時的老師是任職於台電電源開發處系統課廈門大學畢業的翁賢諄先生,但是上不到一個月翁老師被派去越南電力團,於是換一位還是任職台電供電處也是廈大的盧傳曾先生接任。當時我們的輸配電課本是採用美國北卡羅萊納州立學院電機工程教授威廉史蒂文生(William D. Stevenson,Jr.)所著「電力系統分析(Elements of Power System Analysis)」原文書。當時的原文書都是台灣印的盜版本,我記得當時買不到新書,最後在牯嶺街舊書攤買到1955年第一版舊書,我現在手頭持有的是1962年第二版(圖1)。我印象中第二版增加了電力潮流、經濟調度、網路方程式與解法等章,電力系統穩定度那章,電力角圖解穩定度是相同的(圖2)。

影像 (42)-Elements of Power system analysis-封面-目錄合併圖1作者的「輸配電」課原文課本「電力系統分析(Elements of Power System Analysis)」(1950年初版,1962年第二版),第15章為「Power System Sta bility」 繼續閱讀 →

2019/8/9英國英格蘭威爾斯大限電簡介

2019/8/9英國英格蘭威爾斯大限電簡介

內容:

  • 一、前言
  • 二、停電事故概況
  • 2.1 NGESO的新聞稿
  • 2.2 限電肇因初探
  • 2.2.1 當日發電曲線
  • 2.2.2 新聞媒體報導
  • 三、後語
  • 四、後續補充
  • 參考資料:

 

 

 

 

 

 

 

 

一、前言

今年入夏以來全球大停電不斷,2019/6/16阿根廷烏拉圭大停電、2019/7/13美國紐約大停電、2019/8/4印尼雅加達大停電。沒想到2019/8/9英國英格蘭威爾斯也發生大限電,影響用戶將近百萬戶,有關事故原因主管機關OFGEM及NGESO電力調度中心 與發電公司正在進行調查中。茲蒐集OFGEM及NGESO電力調度中心新聞稿、各媒體報導提出初步事故概況與大家分享!

二、停電事故概況

2.1 NGESO的新聞稿

英國nationalgridESO(NGESO)電力調度中心於今(2019)年4月1日成為英國國家電網集團(National Grid Group)內法律上獨立機構,並將原來國家電網輸電公司(NGET: National Grid Electricity Transmission)的電力調度業務(ESO)分離交給NGESO執行,提供決策透明度、促進競爭,最終助益於消費者。

NGESO開張4個月餘,於8月9日首次碰到系統連續兩部機跳脫引發的限電事故。根據NGESO於2019/8/10發布的新聞稿如下:

NGESO理解昨(8/9)天停電造成的電力中斷,並連夜繼續調查,以便對事故原因更進一步的了解。

作為電力調度中心,NGESO不直接發電,而是利用電業提供的電力來平衡供需並管理系統。 昨天停電的肇因不在於NGESO運轉的輸電系統,而是一個罕見且不尋常、幾乎同時在下午16.54兩台大型發電機跳脫之事故,一部係燃氣複循環機組、另一部為離岸風場。 NGESO仍在與發電公司共同努力了解導致發電機跳脫的原因。

事件發生後,系統上其他發電機組都如預期增加出力來因應跳機所產生的電力缺口。 然而,由於跳機發電量過大,無法及時補足,為了保護系統運轉安全,並確保系統能夠盡快恢復正常運轉,觸發了後衛保護系統,卸除橫跨大不列顛(GB)事先選定的用戶負載。

系統卸載(限電)後,確保了系統安全運轉,NGESO電力調度中心在15分鐘內指令負責各地供電的配電調度中心(DNO: Distribution Network Operators),開始復電。 DNOs在下午17點40分之前完成所有用戶復電工作。NGESO 為了要了解停電肇因,將繼續與相關發電公司、及更廣泛的利益相關者共同進行調查,以了解並汲取教訓。

2.2 限電肇因初探

2.2.1 當日發電曲線

根據負責NGESO轄區平衡機制的ELEXON公司公布2019/8/9之 NGESO轄區日發電曲線如圖1所示:

圖1 2019/8/9 nationalgridESO 轄區日發電曲線(資料來源:ELEXON公司Rolling System Demand) 繼續閱讀 →

溫故知新拜讀70年前台電勵進月刊陳蘭皋調度課長主講「台電電力系統結果之檢討」

溫故知新拜讀70年前台電勵進月刊陳蘭皋調度課長主講「台電電力系統結果之檢討」

 

內容:

  • 一、前言
  • 1.1美國西屋貸款200萬孫運璿周春傳赴美選購急要器材設備
  • 1.2孫運璿參與西屋公司計算研究台電系統
  • 1.3陳蘭皋課長報告台電系統在美計算結果首次看到立霧-羅東東西聯絡線計畫
  • 1.4引發共鳴回顧台電系統分析比較
  • 1.5 民國65年台電第二次委託西屋公司檢討台電系統問題,建立台電系統分析新里程
  • 二、本文
  • A、現在(民國37年)負載情形之研究-其一(Case A)
  • A.1檢討條件
  • A.1.1系統設備
  • A.1.2運轉狀態
  • (a)電源:
  • (b)線路:
  • A.2檢討結果與分析
  • A.2.1系統電壓:
  • A.2.2系統功率因數:
  • A.2.3電力損失:
  • (a)一次損失:
  • (b)二次損失:
  • (c)系統損失:
  • A.2.4無效電力:
  • A.2.5其他議題:
  • Ba、現在系統負載情形之研究-其2(夏季時期Case Ba) –嘉義與高雄兩區二次系統並聯運轉
  • Ba.1檢討條件
  • Ba.2檢討結果分析
  • Ba.2.1 電壓
  • Ba.2.1.1 對於140kV一次系之影響
  • Ba.2.1.2 對於33kV一次系之影響
  • Ba.2.2 電力損失
  • Ba.2.3 負載分配
  • Ba.2.4 S.C.使用對電壓調整器之影響
  • Ba.2.5 嘉義使用S.C.之影響
  • Cc、現在系統負載情形之研究-其3(夏季時期Case Cc) –台北40MVA主變故障
  • Cc.1系統情況
  • Cc.2檢討結果討論
  • D、現在系統負載情形之研究-其4(冬季時期Case D)
  • D.1系統情況
  • D.2運轉情況
  • D.3計算結果分析
  • Ea、將來系統負載情形之研究-其1(冬季時期Case Ea)- 增設霧社-銅門東西連絡線
  •  Ea.1檢討條件
  • Ea.1.1系統設備
  • Ea.1.1.1新完成之發電設備
  • Ea.1.1.2恢復及擴充變電設備
  • Ea.1.1.3增加線路
  • Ea.1.1.4增加無效電力設備
  • Ea.1.2運轉狀態
  • Ea.1.2.1電源
  • Ea.1.2.2變電
  • Ea.1.2.3線路
  • Ea.2檢討結果分析
  • Ea.2.1系統電壓
  • Ea.2.2系統功率因數
  • Ea.2.3系統電力損失
  • Ea.2.4無效電力
  • Ea.2.5其他問題
  • E、將來負載情形之研究-其二(夏季時期Case E)- –山上變停用
  • E.1檢討結果分析
  • F、將來系統負載情形之研究-其三(夏季時期Case F)
  • F.1檢討條件
  • F.1.1系統修復及新設狀況
  • F.1.2新設送電線路
  • F.2 系統運轉情況
  • F.2.1停止運轉者
  • F.2.2併聯運轉者
  • F.3檢討結果分析
  • F.3.1電壓調整率
  • F.3.2電力損失
  • F.3.3無效電力供給問題
  • F.3.4變壓器分接頭
  • F.3.5東西部聯絡線地點
  • F.3.6一次系統電壓
  • F.3.7山上變電所停用之影響
  • F.3.8東部電源經霧社或羅東西送之比較
  • G、將來系統負載情形之研究-其四(冬季時期Case G) –增設立霧~羅東東西聯絡線
  • G.1檢討條件
  • G.1.1系統設備
  • G.1.2運轉狀態
  • (a)電源:
  • (b)變電:
  • (c)線路:
  • G.2檢討結果分析
  • G.2.1系統電壓
  • G.2.2系統功率因數
  • G.2.3電力損失
  • G.2.4無效電力
  • G.2.5幾個應注意之問題
  • Ga、將來系統負載情形之研究-其五(冬季時期Case Ga)- 增設立霧~羅東東西聯絡線後北部系統之影響
  • Ga.1檢討結果分析
  • Ga.1.1電壓調整率
  • Ga.1.2電力損失
  • Ga.1.3無效電力供給問題
  • Ga.1.4立霧~羅東間送電
  • Ga.1.5台北33kV-Bus 兩並聯變壓器送電
  • Ga.1.6宜蘭~烏來線併聯運轉
  • Ga.1.7立霧~羅東線併聯運用
  • Ga.1. 8立霧~羅東線與銅門~萬大線併聯運用之比較
  • 詢問與答覆

 

 

 

 

 

 

 

 

一、前言

1.1美國西屋貸款200萬孫運璿周春傳赴美選購急要器材設備

戰後的台電系統歷經接收-監理-接管-台電公司成立等階段,利用台電既有設備因陋就簡、東拼西湊修復供電,當時要購買國外新設備來修復或擴充的外匯獲得是極不容易。台電第一任總經理劉晉鈺奔走美加年餘,好不容易終於向美國西屋(WH: Westinghouse)公司借得200萬美元,用以擴充及部分急要器材與設備,並選派當時機電處長孫運璿及修理廠周春傳主任兩人,於民國37(1948)年9月1日赴美擔任器材選購工作。他們兩人是台電接收以來首次派員赴美的第一人,全台電都很重視,特別在民國37年8月23日下班時間在台電勵進會舉行歡送會。

1.2孫運璿參與西屋公司計算研究台電系統

孫處長除了選購器材與設備外,還用了一個多月的時間,利用西屋公司的「電力網計算器(Network Calculating Board)」將台灣電力系統作了一個詳細的計算及研究。根據該項計算結果,美援顧問工程師對如何改善台灣電力系統作了許多的建議。孫處長回國後,於民國38年5月18日在台電員工勵進會主持第五次技術座談會,親自講述「電力網計算器之介紹」。隔週5月25日接著由調度課長陳蘭皋講述「台灣電力系統在美計算的結果」。

1.3陳蘭皋課長報告台電系統在美計算結果首次看到立霧-羅東東西聯絡線計畫

「電力網計算器之介紹」我已經PO文分享了!我繼續研讀「台灣電力系統在美計算的結果」之後,覺得更有共鳴!因為我在1974年轉行電網股長到1981年擔任計畫課長至1990年轉任中央調度監為止,前後17年都在做台電系統計算工作。我努力回顧我當年的計算檢討報告跟孫處長在西屋公司所做的報告內容相比較。

看到民國37年系統尖峰負載才132MW,跟我1974年相隔26年所計算的台電尖峰3,453MW相比,只有零頭不到,但西屋公司還是很仔細在計算分析。有關台灣東部與西部電力系統的東西聯絡線路,還分別做了採用立霧~羅東線與銅門~霧社線的比較,後來選擇後者。這也是我第一次看到的東西線選址檢討,以前都沒聽過?如果當時西屋選擇立霧~羅東線作為東西聯絡線,現在就不會有花蓮電源線跨不過太魯閣國家公園的問題?

1.4引發共鳴回顧台電系統分析比較

另外,西屋的負載檢討(Load Study)也就是後來我那時的電力潮流(Power Flow Study)計算檢討,對系統電壓(電壓調整率)及無效電力、功率因數、電力損失(線路損失)都很注重,跟我那時代的電力潮流計算報告大同小異(圖1),可能是前輩傳承下來的範本。另外,發現70年前台電二次系統的33、66kV線路使用好多線路串連的電壓調整器來調整電壓,在我1965年進台電時,只在東部的銅門-玉里-關山-台東66kV線,在關山S/S有裝設電壓調整器,玉里S/S裝置串聯電容器來提高台東S/S的電壓。

民國65-66年供電檢討報告-加註

圖1民國64年3月電力調度處(計畫課電網股)所作的「六十四、六十五年系統運轉供電電壓及靜電電容器裝置容量檢討報告」(褪色的藍晒報告)-係利用電力潮流計算程式所作的檢討,當時剛好是台電第一路超高壓商轉第二年,我剛轉任電網股長第二年,封面係剛從供電處二次線路股股長黃錦泩升任調度處計畫課長的字跡,這本報告係呈送時任台電總經理陳蘭皋(封面右上角為陳總經理4月11日的簽字) 閱後退還給調度處的紙本 繼續閱讀 →