kmitočet sítě

[RX-20]

sháním info, zda a kde je definována povolená odchylka síťového kmitočtu. Vím, že v současnosti je kmitočet sítě "dost" přesný a odchylky se kompenzují podle potřeby, aby se dosáhlo průměru 50 Hz. Ale jak skutečně, od - do kmitočet sítě kolísá?

[martinkopp]

Naměřené údaje se dají najít na internetu, třeba tady https://power-grid-frequency.org/

[TAKJAN]

Reálně https://mainsfrequency.com/

[Valdano]

[vrky]

Chtěl bych vidět co to udělá s VVN rozvodnou u elektrárny při blackoutu který byl třeba letos na začátku července. Regulace kotle a generátoru při náhlém odlehčení když spadne síť a není kam dodávat.

[Valdano]

Jen pro informaci doplním, že norma ČSN EN 50160 patří do skupiny tzv. právně závazných norem. Po bezplatné registraci je k dispozici volně k nahlédnutí prostřednictvím státem sponzorovaného přístupu k závazným normám na portálu České agentury pro standardizaci. Takže pokud se tam zaregistrujete tak si nejen tuto, ale i ostatní závazné normy můžete bezplatně prohlížet.

[samec]

Frekvencia je daná globálne celoeurópskou sieťou. Nejaký jednotlivý dodávateľ nemá možnosť frekvenciu definovať, ani dodržať v tolerancii podľa nejakej obsolentnej lokálnej technickej normy. Takáto definícia je od jednotlivca technický nevymožiteľná.

[Valdano]

Výše zmíněná norma ČSN EN 50160 je platná a v Česku i právně závazná a vychází přímo z evropské normy EN 50160. Povinnosti jsou k tomu uvedeny v příloze č.3 pravidel provozování distribučních sítí (PPDS) schváleném pro území Česka Energetickým regulačním úřadem (ERU).

Kmitočet v síti kolísá, protože představuje neustálou „přetahovanou“ mezi okamžitou výrobou a okamžitou spotřebou elektřiny v celé propojené evropské síti. Jakmile se výroba a spotřeba i jen mírně liší, kmitočet se okamžitě změní.

Propojení celé Evropy (tzv. synchronní zóna) toto kolísání výrazně tlumí a stabilizuje, ale nemůže mu zcela zabránit.

Evropská síť tedy funguje jako neustále řízený a vyvažovaný systém, kde jsou drobné odchylky kmitočtu normální a jsou okamžitě korigovány. V jednotlivých zemích mají dohled nad korekcí na starosti příslušní národní provozovatelé přenosových soustav. V Česku je to ČEPS.

Proč propojení nestačí k dokonalé stabilitě?

Představte si propojenou evropskou síť jako obrovskou nádrž s vodou (to je ta stabilita). Spotřeba jsou miliony malých kohoutků, které lidé náhodně otvírají a zavírají.

Výroba jsou čerpadla, která do nádrže dodávají vodu.

I když je nádrž obrovská (díky propojení), hladina (kmitočet) bude neustále mírně kolísat pokaždé, když tisíce lidí současně zapnou konvici nebo když poryv větru roztočí tisíce větrných turbín.

Propojení Evropy má obrovskou výhodu v tzv. setrvačnosti sítě. Když v jedné zemi náhle vypadne velká elektrárna, "díru" ve výrobě okamžitě pomůžou zacelit všechny ostatní elektrárny v celé Evropě. Pokles kmitočtu je tak mnohem menší a pomalejší, než kdyby byla síť izolovaná.

Hlavní příčiny neustálé nerovnováhy

Nerovnováha, která způsobuje kolísání kmitočtu, vzniká z několika důvodů:

1. Proměnlivá spotřeba: Spotřeba se mění každou vteřinu. Dispečeři (v ČR je to ČEPS) ji sice dokážou částečně předpovídat (např. ranní a večerní špičky), ale nikdy ne úplně přesně. Stačí, aby o poločase fotbalového mistrovství miliony lidí zapnuly rychlovarnou konvici, a spotřeba prudce stoupne.

2. Proměnlivá výroba (OZE): Stále větší podíl elektřiny pochází z obnovitelných zdrojů (OZE), především ze slunce a větru. Tyto zdroje jsou z podstaty nestabilní – mrak přejde přes solární park, vítr přestane foukat – a výroba během minut klesne o stovky megawattů.

3. Výpadky a poruchy: Občas dojde k neplánovanému výpadku velkého výrobního bloku (např. porucha v jaderné elektrárně) nebo k poruše na přenosovém vedení. Nebo když řada provozovatelů různých významných zdrojů nedodržuje pravidla o oznámení odstavení svých zdrojů a odstaví je bez včasného předchozího oznámení i když nemají žádnou poruchu viz například níže zmíněný případ, který nastal letos ve Francii.

Jak se kmitočet aktivně řídí?

Právě proto, že kmitočet neustále kolísá, existuje propracovaný systém automatické regulace, který se snaží kmitočet udržet v normou zmíněných rozmezích. Tento proces má několik úrovní:

1. Primární regulace (FCR): Je to blesková, automatická reakce (v řádu sekund). Všechny velké elektrárny v Evropě jsou nastaveny tak, že pokud kmitočet klesne, automaticky mírně zvýší výkon (a naopak). Je to jejich "instinktivní" reakce na zpomalení/zrychlení sítě.

2. Sekundární regulace (aFRR): Nastupuje po desítkách sekund až minutách. Národní dispečink (ČEPS) dává pokyn konkrétním tzv. "rychlým" elektrárnám (obvykle plynovým, přečerpávacím), aby cíleně zvýšily nebo snížily výrobu a vrátily kmitočet co nejblíže k cílové hodnotě 50Hz. Tím zároveň "uleví" primární regulaci.

3. Terciární regulace (mFRR): Je to pomalejší záloha (minuty až desítky minut), která slouží hlavně k doplnění záloh pro sekundární regulaci (např. start dalších bloků) a také v případě potřeby k odpojení zátěže u vybraných odběratelů.

Regulace však není zcela dokonalá, a proto občas dochází k různým zakolísáním. Taky záleží na tom jak moc se zrovna sejdou špatné okolnosti jako tomu bylo ve Španělsku při blackoutu kde to došlo až tak daleko, že bylo Španělsko odpojeno od evropské sítě.

Mimochodem řadu zakolísání mají na svědomí provozovatelé různých zdrojů v tom smyslu, že nedodržují některé povinnosti a tím způsobují to, že pak dochází ke zbytečným výkyvům v distribuční soustavě, ke kterým by vůbec nedošlo pokud by příslušná pravidla respektovali.

Například ve videu viz tento odkaz ohledně zakolísán letos ve Francii je zmíněno, že řada provozovatelů OZE s výkonem nad 1MW nedodržela povinnost s určitým předstihem oznámit francouzskému provozovateli přenosové soustavy odstavení svých zdrojů. Celkově tak bylo během několika minut bez včasného předchozího oznámení vypnuto okolo 9GW zdrojů nikoli však z důvodu poruchy, ale jen z důvodu okamžité ceny na trhu, a to způsobilo zakolísaní, se kterým se však přenosová soustava vypořádala.

[TAKJAN]

A v tomhle všem dělají bordel občasné zdroje, protože jsou jen zavěšené a chybí obrovská setrvačnost klasických spalovacích zdrojů.

[Mysteri]

OT: V cca r.1987 som opravoval jeden rádiobudík dovezení z Fínska. Po oprave (vadné trafko) som ho mesiac skúšal. U nás doma to do rána meškalo 12 minút, avšak do večera to opäť dohnalo... Raz som ho zobral na služobku do Plzne a tam šiel presne (vraj už vtedy tam bola synchronizácia s nemeckou sieťou, neviem...). V r. 1990 som si kúpil AudioTon, ktorý už ide presne (stále riadené kmitočtom siete) a do dnes ten bzučák pužívam ako zálohu budenia (rádio už nehrá...).