Сербия, Косовский ряд энергосетей задерживает европейские часы. Почему?

Согласно этой статье (и намного больше, опубликованной сегодня на ту же тему), баланс производства электроэнергии в Косово за последние недели уменьшился.
Это привело к небольшому отклонению частоты европейской сети (от 50 Гц до 49,996 Гц). В свою очередь, это отклонение частоты привело к тому, что некоторые электрические часы (например, в духовках) были не синхронизированы (до 6 минут с января).

• Как снижение производства электроэнергии может привести к снижению частоты в сети в долгосрочной перспективе ? Разве частота не является параметром, контролируемым электростанцией в конце дня?
• Если потеря энергии в некоторых странах вызывает отклонение частоты, не должны ли мы также наблюдать другие воздействия, такие как падение выходного напряжения? Означает ли это, что в Европе мы также несколько недель испытывали падение напряжения?
• Почему некоторые электрические устройства напрямую используют частоту сети для синхронизации своих часов вместо технологии кварцевого кристалла? Это означает, что одной и той же печи требуются две разные прошивки для стран с разными частотами электрических сетей, в то время как с кристаллом (который должен быть необходим в любом случае для работы всех встроенных микросхем) одно и то же устройство будет работать везде без изменений.

Как снижение выработки электроэнергии может привести к снижению частоты в сети в долгосрочной перспективе? Разве частота не является параметром, контролируемым электростанцией в конце дня?

Ответ ранее: Почему генераторы должны вращаться с меньшей частотой, если спрос превышает предложение?

Если потеря энергии в некоторых странах вызывает отклонение частоты, не должны ли мы также наблюдать другие воздействия, такие как падение выходного напряжения? Это означает, что у нас в Европе уже несколько недель наблюдается падение напряжения?

Снижение частоты является основным средством регулирования, а не напряжения. Но да, вы увидите некоторое изменение амплитуды (огибающей).

Почему некоторые электрические устройства напрямую используют частоту сети для синхронизации своих часов вместо технологии кварцевого кристалла? Это означает, что для одной и той же печи требуются две разные прошивки для стран с разными частотами электрических сетей, в то время как с кристаллом (который должен быть необходим в любом случае для работы всех встроенных микросхем) одно и то же устройство будет работать везде без изменений.

Теперь перейдем к соответствующему вопросу:

Нет, у них не будет прошивок, как вы думаете. Кроме того, вы не можете продавать 100% одну и ту же печь в странах с разными частотами энергосети, так как страны с частотой 60 Гц, как правило, используют разное напряжение энергосети.

Эти схемы синхронизации будут больше похожи на детекторы пересечения нуля (то есть очень минимальный компаратор с колпачком на одном входе, питаемый непосредственно от линии электропередачи, скорее всего через резистивный делитель напряжения) и счетчики, питающие очень минималистичные выделенные часы IC. Мы говорим здесь о низких технологиях. Вещи, произведенные миллионами, где использование ASIC десятилетней давности дешевле, чем использование кварцевого + микроконтроллера.

Кроме того, обратите внимание, что при минимальной дополнительной сложности (RC-фильтр) было бы относительно легко определить, работаете ли вы на номинальной частоте 50 или 60 Гц, поэтому даже ваши «потребности в разных сетках не должны быть разными». аргумент работает!

Из статьи Рейтер ссылки:

САРАЕВО, 7 марта. (Reuters). Европейское лобби энергосетей ENTSO-E призвало Сербию и Косово срочно урегулировать спор по поводу их электросетей, который затронул более широкую европейскую сеть, в результате чего некоторые цифровые часы на континенте теряли время.

Рисунок 1. Комитет по эксплуатации системы ENTSO-E имеет 5 постоянных региональных групп, основанных на синхронных зонах (Континентальная Европа, Скандинавия, Балтика, Великобритания и Ирландия-Северная Ирландия), и 2 добровольные региональные группы (Северная Европа и изолированные системы). , Источник: ENTSO-E .

Европейская сеть делит власть через границы. Сети переменного тока должны быть на 100% синхронизированы, если используются соединения переменного тока. Например, Британия и Ирландия соединены с европейской сетью с помощью соединительных разъемов постоянного тока, поэтому сетка каждой страны может работать асинхронно с остальной частью Европы при одновременном распределении электроэнергии.

Сеть, совместно используемая Сербией и ее бывшей провинцией Косово, подключена к синхронизированной высоковольтной электросети Европы.

Как объяснено выше.

ENTSO-E, представляющий европейских операторов передачи электроэнергии, заявил, что континентальная сеть потеряла 113 гигаватт-часов (ГВт-ч) энергии с середины января, потому что Косово потребляло больше электроэнергии, чем вырабатывает. Сербия, которая отвечает за балансирование энергосистемы Косово, не смогла этого сделать, сказала ENTSO-E.

Энергия не была потеряна. Это никогда не было произведено.

Согласно NetzFrequenzMessung.de (возможно, вы захотите перевести), дефицит 113 ГВтч в среднем составляет около 80 МВт непрерывно при общей мощности 60 ГВт. Это 0,13%. Страшно то, что мы на самом деле исчерпали себя и не можем найти дополнительные 0,13%!

Потеря [sic] энергии означала, что электрические часы, которые управляются частотой энергосистемы, а не кварцевым кристаллом, будут отставать почти на шесть минут, сообщает ENTSO-E.

«Steered» - это, вероятно, неправильный перевод. «Регулируемый» будет лучше.

Многие цифровые часы, такие как часы в будильниках, духовках или микроволновых печах, используют частоту энергосистемы, чтобы сохранять время. Проблема возникает, когда частота падает в течение длительного периода времени.

Рисунок 2. Электромеханический переключатель времени в стиле, популярном в коммунальных компаниях.

Аналог, моторизованные часы тоже. Дневным / ночным часам на моем счетчике электроэнергии более 40 лет, и у них есть часы с питанием от сети и самозаводящимся заводным ИБП, чтобы они работали нормально во время отключения электроэнергии!

ENTSO-E сообщает, что частота европейской сети с середины января отклонилась от стандартного уровня в 50 Гц до 49,996 Гц, что привело к потере 113 ГВт-ч (ГВт-ч) [sic] потерянной энергии, хотя, по-видимому, она возвращалась во вторник.

Частота не держится постоянной до трех знаков после запятой в течение нескольких месяцев подряд. Это может быть средняя цифра. Вот данные за последние пять минут:

Рисунок 3. Обратите внимание, что отклонение частоты будет намного шире в течение более длительного периода времени. Источник: MainsFrequency.com .

Рисунок 4. Отклонение времени в сети увеличилось с -100 с до -350 с за три недели. Источник: MainsFrequency.com .

Рисунок 5. [WOW!] В нашей предыдущей операции измерения (июль 2011–2017 гг.) Произошли отклонения времени сети в ± 160 секунд (июнь 2013 г.). Но с 3 января 2018 года отклонение времени в сети непрерывно уменьшается. Изменение заданного значения для вторичной управляющей мощности 15 января с 50 000 Гц до 50 010 Гц еще не смогло сократить время работы от сети. Источник: MainsFrequency.com .

Вторичное управляющее питание активируется, когда система подвергается воздействию в течение более 30 секунд, или предполагается, что система будет работать в течение периода, превышающего 30 секунд. До этого отклонения в системе покрываются только через первичный контроль. Источник: APG.at .

«Отклонение прекратилось вчера после того, как Косово предприняло некоторые шаги, но потребуется некоторое время, чтобы привести систему в нормальное состояние», - заявила Reuters пресс-секретарь ENTSO-E Сюзанна Найс. Она сказала, что риск может остаться, если не будет политического решения проблемы.

Если они начнут генерировать и подавать в сетку, это ускорится.

Политический спор сосредоточен в основном на вопросах регулирования и разногласиях между Сербией и Косово по поводу энергосистемы. Это еще более осложняется тем, что Белград по-прежнему не признает Косово.

«Мы постараемся исправить технические детали к концу этой недели, но на вопрос о том, кто будет компенсировать эту потерю, нужно ответить», - сказал Найс.

Это не имеет никакого смысла для меня. Поток энергии измеряется и выставляется счет соответственно. Каждая страна оплачивает их импорт.

ENTSO-E призвал европейские правительства и политиков принять быстрые меры и оказать давление на Косово и Сербию для решения этой проблемы, что также препятствует интеграции энергетического рынка западных Балкан, требуемого Европейским союзом.

«Эти действия должны быть направлены на политическую сторону этого вопроса», - говорится в заявлении ENTSO-E. Операторы сети в Сербии и Косово не были сразу доступны для комментариев.

Косово отделилось от Сербии в 2008 году. Оба государства хотят вступить в Европейский Союз, но Брюссель говорит, что они должны нормализовать отношения, чтобы установить более тесные связи с блоком.

Сербия и Косово подписали соглашение об эксплуатации своих электрических сетей в 2015 году. Однако оно еще не было реализовано, поскольку они не могут договориться о распределении электроэнергии в Косово из-за противоречивых требований о владении сетью, построенной в то время, когда они были частью Югославии. (Автор Майя Зувела; под редакцией Сьюзен Фентон)

Я думаю, что ни один из вышеперечисленных не является инженером-электриком.

Отвечая на вопросы:

1. Как снижение выработки электроэнергии может привести к снижению частоты в сети в долгосрочной перспективе? Разве частота не является параметром, контролируемым электростанцией в конце дня?

Если спрос приближается к пиковой мощности, то мы должны позволить падению напряжения или частоты, если хотим избежать отключения потребителей. Падение напряжения вызовет проблемы с определенными нагрузками, и его следует избегать.

В статье Рейтера не объясняется, почему средняя частота системы была так низка так долго. Может случиться так, что он не сможет работать выше 50 Гц достаточно долго, чтобы наверстать упущенное. Внепиковое время кажется подходящим для этого, но будет верхний предел отклонения частоты - около 50,5 Гц (но у меня нет определенного числа).

2. Если потеря энергии в некоторых странах вызывает отклонение частоты, не должны ли мы также наблюдать другие воздействия, такие как падение выходного напряжения? Это означает, что у нас в Европе уже несколько недель наблюдается падение напряжения?

Нет, мы уменьшаем частоту, чтобы избежать падения напряжения.

3. Почему некоторые электрические устройства напрямую используют частоту сети для синхронизации своих часов вместо технологии кварцевого кристалла?

Они не синхронизируют часы в смысле корректировки или корректировки времени. Они поддерживают синхронизацию, сохраняя среднюю частоту ровно на 50 Гц. Одной из причин этого являются миллионы электромеханических часов в эксплуатации. Они фантастически надежны, не требуют батарей и выполняют свою работу. Зачем их заменять?

Это означает, что для одной и той же печи требуются две разные прошивки для стран с разными частотами электрических сетей, в то время как с кристаллом (который должен быть необходим в любом случае для работы всех встроенных микросхем) одно и то же устройство будет работать везде без изменений.

Кристаллы дрейфуют, и требуется дальнейшее усложнение часов реального времени с резервной батареей. Электротехнические работы работают в сроки от 20 до 50 лет. Как долго, по вашему мнению, будут работать электролитические конденсаторы в ваших цифровых часах?

Ссылки:

• Карта системы передачи ENTSO-E .
• ENTSO-E FAQ по этому вопросу.

Другие интересные биты:

Это отклонение времени сетки постоянно уравновешивается. Если отклонение по времени составляет более двадцати секунд, частота корректируется в сетке. Чтобы снова уравновесить отклонение по времени, обычную частоту 50 Гц (Европа) изменяют следующим образом:

49,990 Гц, если время сетки опережает время UTC

50,010 Гц, если время сетки отстает от времени UTC

Источник: SwissGrid .

Между тем на 2018-03-08:

NTSO-E в настоящее время подтвердил с TSO Сербии и Косовара, соответственно, EMS и KOSTT, что отклонения, которые влияли на среднюю частоту в синхронной зоне континентальной Европы, прекратились.

Это первый шаг в решении проблемы. Вторым шагом сейчас является разработка плана возврата недостающей энергии в систему и нормализации ситуации.

Источник: ENTSO-E .

Ммм! Они называют это «отсутствующей энергией».

Как снижение производства электроэнергии может привести к снижению частоты в сети в долгосрочной перспективе? Разве частота не является параметром, контролируемым электростанцией в конце дня?

Вы можете думать о электросети как о гигантском механизме. Асинхронные двигатели похожи на ремни, которые могут немного проскальзывать. Синхронные двигатели и генераторы похожи на шестерни, которые не могут скользить.

В краткосрочной перспективе частота используется для регулирования потока мощности в и из сети. Если сеть перегружена, она начнет замедляться, и обычные генераторы увеличат свою мощность для компенсации. Точно так же, если сеть недогружена, она немного увеличится в скорости, и генераторы отключатся.

В конце концов, если частота сетки становится слишком низкой, то сетка начнет сбрасывать нагрузки, чтобы предотвратить полный коллапс.

Когда частота сети падает ниже номинальной, центральное управление должно дать команду некоторым электростанциям увеличить их уставку мощности, чтобы сеть вернулась к своей номинальной частоте. Эти электростанции должны быть оплачены, чтобы увеличить их уставки.

Похоже, что политические вопросы решаются вокруг того, кто должен платить электростанциям за увеличение их уставок. Если никто не платит, то частота сети остается сниженной (и все обычные электростанции в конечном итоге генерируют чуть больше, чем они получили по контракту).

Чтобы ответить "Почему не кварц?" вопрос:

Кристаллы на самом деле довольно ужасны даже для краткосрочного хронометража. Хороший кристалл на Digi-Key обычно имеет точность около 20 ppm.

Но у тебя, вероятно, не будет хорошего кристалла. Хорошие кристаллы не продают потребительские товары. Например, кристалл в моих наручных часах составляет около 66 частей на миллион:

Итак, через 12 дней часы выключаются на 1 минуту. Через месяц он отключается на ~ 2,5 минуты. 5-10 минут (2-4 месяца) достаточно, чтобы начать вызывать проблемы. И это не включая температурный дрейф.

Частота линии электропередачи может быть не более точной на шкале времени в секундах или минутах, но количество циклов в день обычно хорошо контролируется. Вот почему европейские проблемы сетки сделали новость.

Почему некоторые электрические устройства напрямую используют частоту сети для синхронизации своих часов вместо технологии кварцевого кристалла? Это означает, что одной и той же печи требуются две разные прошивки для стран с разными частотами электрических сетей, в то время как с кристаллом (который должен быть необходим в любом случае для работы всех встроенных микросхем) одно и то же устройство будет работать везде без изменений.

Потому что он дешевле и надежнее (даже точнее?), Чем кристалл кварца. И особенно весь европейский континент работает по одной и той же электрической сети. Таким образом, вы можете продать свою печь этому общему количеству покупателей. Для других стран производители все равно будут делать разные версии. Не так много предметов, которые продаются везде (в каждой стране) одинаково.