如何看待2019年8月9日英国大停电？ 第1页

首先实名反对（当前）排名第一的廖总的回答，建议在回答前先搜集资料再作答，在事故报告出来之前不应妄加猜测，容易误导读者。

1. 您认为英国的低频减载依旧老套，但如何知道英国没有考虑需求侧参与频率响应的呢？对于英国全系的BM服务以及新加入的EFR建议您可以了解下。事实上EFR的bidder里是有需求侧响应的，但是需求侧的东西，明显没有完全可控的储能靠谱。这也是为什么NG 订购的近300MW EFR中，并不包含需求侧响应。
2. 您提出频率响应服务的虚拟电厂应通过按钮触发？作为频率响应，尤其是primary FR，其启动机制是以“天下武功，唯快不破”著称（我博士论文中的一章就是研究这个的）。越早介入，对于拦截频率波动的效果越好。所以私以为通过频率监测机制，自动介入更好一些？

以下是英国监管机构机构ofgem在9月6日发布的最终版大停电报告，不用架梯子便可下载。

是不是像廖总所说，是英国国家电网的锅？在我读完（相对中立的）ofgem发表的报告后，我觉得NG是不应承担主要责任的，锅分到了Hornsea风场运营商Orsted及燃气机组运营商RWE的头上。NG强调了他们完全是按照Grid Code办事。

下文为我摘抄了这份报告的主要内容并加以总结，方便大家阅读：

1. 事情经过梳理
2. 事故原因
3. 经验总结以及“惊喜”

一、事件经过

• 在英国时间2019年八月九日16:52:33，Eaton Socon – Wymondley 400kV高压附近出现了三次雷击，造成了33.7kA的电流过载，使得断路器自动断开再合上，并伴随了短时间的电压扰动（如下图所示）。

• 另由于雷击的关系，DNO内接入的150MW嵌入型分布式发电设备也因启动了矢量移位保护而拖网。
• 然鹅，意想不到的事情发生了。很可能是受到雷击及电压扰动影响，远处的Hornsea风场在300ms的时间内将自己的输出从799MW调减至62MW。另外Little Barford的燃气电厂也有一台244MW的蒸汽机组拖网。注意：NG强调了这一事件的发生是极不寻常的，也是造成最终大停电的主因。

• 这加上前文提到的150MW，此时已有1131MW的发电侧损失，使得系统频率迅速下降，触发了RoCoF的限制（什么是RoCoF请参考我下面曾提到的回答），导致又有约350MW的嵌入型分布式发电设备拖网，而系统的发电缺口已达到了1481MW。

• 虽然有较大的发电缺口，但是NG已经通过部署其签约过的1000MW一次频率响应和1300MW二次频率响应，以及其他辅助服务来“挽回”系统频率，而此时系统频率也被控制在了49.1Hz（已然低于Grid Code规定的infrequent event场景下的49.2HZ），并开始回升。
• 然而，前面提到的Little Bratford电站又开始作妖了，其另外一台210MW的燃气机组也出现问题并离网了，导致系统的总发电缺口升至1691MW，这下NG是彻底崩的啦，底牌（快速的调频服务）全打完了，只剩内裤了。系统频率直接也下降至了48.8Hz。
• 系统自动触发低频减载（LFDD的工作原理可以参见下面的链接），各DNO按照预定的要求共切除931MW的负荷，影响了110万客户的用电。

• Little Bratford电站的一台187MW机组在此时也下线了，总计损失了1878MW的发电资产。此时时间为16:53:58 ，距事故发生起已经过了85秒，NG已有足够时间调集其他响应资源控制频率。
• 16:57:15 系统频率恢复至50Hz，NG开始让各个DNO恢复因LFDD触发而切除的负荷。
• 17:37 所有DNO确认负荷恢复完毕。

以上便是此次事故发生的时间线描述。

二、事故原因

NG在事件发生后第一时间找到了Orsted和RWE进行事故原因调查。

Orsted的反馈是：

• 首先Hornsea风场这边有一个transformer和一个设备（具体不明）处于损坏状态，使得当天的网架抵抗能力偏弱。
• 另外风机这边虽然采用了主机厂的标准设置，但是其控制器在次同步频率范围内做出了错误反应，使得Hornsea本网电压暂降，并且风机自动脱网。

RWE的反馈是：

• 初始的蒸汽机组脱网是因为其三个测速点出现了数据不一致的情况，避免故障而自动脱网。
• 正常情况下，Little Barford作为CCGT（联合燃气机组）电站，其应该让蒸汽绕行，直接排放至冷凝塔中。但是实际操作中，两台燃气机组接连出现压力过高的情况，分别于60秒自动和90秒后手动脱网。

除此以为，NG还对各个DNO在事故过程的嵌入式发电机组做了调研，有两点发现：

• 350MW的机组是因为RoCoF设置触发脱网，因为初始频率下降速度超过了0.125Hz/s
• 200MW的机组因为频率触发底线(49Hz)而脱网，类似于Nadir的设置（这也是NG第一次实操这类脱网保护）

总体来说，这些分布式发电设备还是按照规章，正常脱网的。

三、经验总结以及“惊喜”

报告中的反思与总结有三点：

• 审议NG的系统安全标注，查看当前辅助服务的容量是否足够。NG最新的SQSS对于频率响应的设定是常规损失 1GW,非常规损失1.3GW。这比我16年在英国读博时查到的1.3GW和1.8GW已经出现了显著的下降。主要原因就是大型煤电机组的退役，使得系统N-1条件下的容量变小了。但是在新能源及分布式机组接入增多的情况下，N-1是否还能继续适用？这值得调度深思。
• 在LFDD过程中，系统应该保证某些关键的负载（比如医院，运输交通等）能够继续运行。在本次事故中，就有伦敦的国王十字火车站，Newcastle国际机场便受到了影响。另外还发现西门子制造的火车继保设备在无专业人员在场的情况下无法重启（这可以说是事故之外的“惊喜”，但是伦敦人民对火车宕机应该也是习以为常了2333）。
• 调研分布式发电设备的脱网保护机制是否合理。如前文所示，在缺失的1.8GW发电容量中，分布式发电占了三分之一。那么RoCoF和Nadir的脱网保护从某种程度上加剧了系统整体风险，需要重新评估其运行方式。

说起来也是巧合，在事故发生的两天前（2019年8月7日），澳洲政府正式起诉2016年9月南澳断电大事故中的“罪魁祸首”——极端天气中出错断供的风场开发商。那一事故的起因也是风场的继保不按常理出牌，而南澳又过分依赖风电，导致全网黑了一天多，比英国人民的50分钟可要惨多了。

综上所述，此次大停电事件让英国感受了一下从传统高惯性电网到分布式及高可再生能源电网的荆棘之路。作为一家受ofgem监管的企业，NG在做辅助服务既要考量经济性，又要保证系统的resilience，也是蛮难的。

Oooook,写完收工，有问题请在评论区里提。相关编辑推荐：