塞尔维亚、科索沃电网行延迟欧洲时钟。为什么?

电器工程 频率 电网
2022-01-21 00:20:48

根据这篇文章(以及今天发表的更多关于同一主题的文章),科索沃电力净生产平衡在过去几周有所下降。
这导致了欧洲网络频率的微小偏差(从 50Hz 到 49.996Hz)。反过来,这种频率偏差导致一些电子时钟(如烤箱中的电子时钟)不同步(自 1 月以来最多 6 分钟)。

  • 从长远来看,电力生产的减少如何导致电网频率的降低频率不是发电厂在一天结束时控制的参数吗?
  • 如果某些国家的电力损失导致频率偏差,我们是否应该也观察其他影响,例如输出电压的下降?这是否意味着我们在欧洲也经历了数周的电压下降?
  • 为什么有些电子设备直接使用网络频率来同步时钟,而不是石英晶体技术?这意味着对于具有不同电网频率的国家/地区,同一个烤箱需要两个不同的固件,而使用晶体(无论如何都应该需要它来运行所有嵌入式电路),相同的设备将在任何地方未经修改即可运行。
4个回答

路透社引用的文章中:

萨拉热窝,3 月 7 日(路透社)——欧洲电网游说团体 ENTSO-E 敦促塞尔维亚和科索沃紧急解决有关其电网的争端,该争端已影响到更广泛的欧洲网络,导致该大陆的一些数字时钟失去时间。

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图 1. ENTSO-E 系统运行委员会有 5 个基于同步区域的常设区域组(欧洲大陆、北欧、波罗的海、英国和爱尔兰-北爱尔兰)和 2 个自愿区域组(北欧和孤立系统) . 资料来源:ENTSO-E

欧洲电网跨境共享电力。如果使用交流连接,交流电网必须保持 100% 同步。例如,英国和爱尔兰通过直流互连器连接到欧洲电网,因此每个国家的电网都可以与欧洲其他地区异步运行,同时共享电力。

塞尔维亚及其前科索沃省共享的电网连接到欧洲的同步高压电网。

如上所述。

代表欧洲电力传输运营商的 ENTSO-E 表示,自 1 月中旬以来,由于科索沃使用的电力比其产生的电力多,该大陆网络已经损失了 113 吉瓦时 (GWh) 的能源。ENTSO-E 表示,负责平衡科索沃电网的塞尔维亚未能做到这一点。

能量并没有丢失。它从未被生产出来。

根据NetzFrequenzMessung.de(您可能需要翻译),在总容量为 60 吉瓦的情况下,113 吉瓦时的短缺平均持续约 80 兆瓦。那是0.13%。可怕的是,我们实际上已经被刷爆了,找不到额外的 0.13%!

ENTSO-E 说,能量损失 [原文如此] 意味着由电力系统频率而不是石英晶体控制的电子钟落后近 6 分钟。

“转向”可能是误译。“监管”会更好。

许多数字时钟,例如闹钟、烤箱或微波炉中的数字时钟,都使用电网的频率来计时。当频率在持续的一段时间内下降时,就会出现问题。

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图 2. 一种深受公用事业公司欢迎的机电式定时开关。

模拟的电动时钟也是如此。我的电表上的昼夜时钟已经超过 40 年了,它有一个带有自动上发条 UPS 的电源时钟,可以在停电时保持正常!

ENTSO-E 表示,自 1 月中旬以来,欧洲网络的频率已从 50 赫兹 (Hz) 的标准偏离至 49.996 赫兹,导致 113 吉瓦时 (GWh) [原文如此] 的能量损失,尽管它似乎正在恢复周二恢复正常。

频率不会连续几个月保持在小数点后三位。这可能是一个平均数字。这是最后五分钟的数据:

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图 3. 请注意,频率偏差在较长时间段内会更大。资料来源:MainsFrequency.com

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图 4. 网络时间偏差在三周内从 -100 s 增加到 -350 s。资料来源:MainsFrequency.com

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图 5. [WOW!] 在我们之前的测量操作(2011 年 7 月至 2017 年)中,发生了 ± 160 秒的网络时间偏差(2013 年 6 月)。但自 2018 年 1 月 3 日起,网络时间偏差不断减小。在 1 月 15 日将辅助控制电源的设定值从 50,000 Hz 更改为 50,010 Hz 尚未能够减少主电源时间。资料来源:MainsFrequency.com

当系统受到影响超过 30 秒或假定系统将受到超过 30 秒的影响时,辅助控制电源被激活。在此之前,系统中的偏差只能通过初级控制来覆盖。资料来源:APG.at

ENTSO-E 发言人 Susanne Nies 告诉路透社:“在科索沃采取了一些措施后,昨天的偏差停止了,但需要一段时间才能让系统恢复正常。” 她说,如果问题没有政治解决方案,风险可能仍然存在。

如果它们开始生成并馈入电网,它将加速。

政治争议主要集中在监管问题以及塞尔维亚和科索沃之间关于电网运营的争执。贝尔格莱德仍然不承认科索沃这一事实使情况更加复杂。

“我们将尝试在本周末之前解决技术问题,但必须回答谁将弥补这一损失的问题,”Nies 说。

这对我来说没有任何意义。能量流被计量并相应地计费。每个国家都为他们的进口买单。

ENTSO-E 敦促欧洲各国政府和政策制定者迅速采取行动,向科索沃和塞尔维亚施加压力以解决这一问题,这也阻碍了欧盟所需的西巴尔干能源市场的一体化。

“这些行动需要解决这个问题的政治方面,”ENTSO-E 在一份声明中说。塞尔维亚和科索沃的电网运营商没有立即发表评论。

科索沃于 2008 年脱离塞尔维亚。两国都希望加入欧盟,但布鲁塞尔表示,他们必须实现关系正常化,才能与欧盟建立更紧密的联系。

塞尔维亚和科索沃于 2015 年签署了关于运营其电网的协议。然而,该协议尚未实施,因为他们无法就科索沃的电力分配达成一致,因为关于电网所有权的主张存在冲突,而这两个国家都是南斯拉夫的一部分。(由 Maja Zuvela 撰写;由 Susan Fenton 编辑)

我想以上都不是电气工程师。



回答问题:

  1. 从长远来看,电力生产的减少如何导致电网频率的降低?频率不是发电厂在一天结束时控制的参数吗?

如果需求接近峰值容量,那么如果我们希望避免与客户断开连接,我们就必须让电压或频率下降。降低电压会导致某些负载出现问题,应避免。

路透社的文章未能解释为什么系统平均频率一直很低。只能是它无法在 50 Hz 以上运行足够长的时间来赶上。非高峰期似乎是时候这样做了,但频率偏差会有一个上限——大约 50.5 Hz(但我没有确定的数字)。

  1. 如果某些国家的电力损失导致频率偏差,我们是否应该也观察其他影响,例如输出电压的下降?这意味着我们在欧洲也经历了数周的电压下降?

不,我们降低频率以避免电压下降。

  1. 为什么有些电子设备直接使用网络频率来同步时钟,而不是石英晶体技术?

他们不会在调整或校正时间的意义上同步时钟。它们通过将平均频率精确地保持在 50 Hz 来保持同步。造成这种情况的原因之一是数以百万计的机电时钟在使用中。这些非常可靠,不需要电池就可以完成工作。为什么要替换它们?

这意味着对于具有不同电网频率的国家/地区,同一个烤箱需要 2 个不同的固件,而使用晶体(无论如何都应该需要它来运行所有嵌入式电路),相同的设备将在任何地方未经修改即可运行。

晶体会漂移,需要电池备份的实时时钟进一步复杂化。电力公司的工作时间跨度为 20 到 50 年。您认为您的数字时钟中的电解电容可以使用多长时间?


链接:


其他有趣的位:

这种电网时间偏差不断被平衡。如果时间偏差超过 20 秒,则在网格中校正频率。为了再次平衡时间偏差,50 Hz(欧洲)的其他习惯频率更改如下:

49.990 Hz,如果电网时间早于 UTC 时间

50.010 Hz,如果电网时间落后于 UTC 时间

资料来源:瑞士电网

同时在 2018-03-08:

NTSO-E 现已与塞尔维亚和科索沃 TSO(分别为 EMS 和 KOSTT)确认,影响欧洲大陆同步区域平均频率的偏差已经停止。

这是解决问题的第一步。第二步是现在制定一个计划,将丢失的能量返回到系统中,并使情况恢复正常。

资料来源:ENTSO-E

嗯!他们将其称为“缺失的能量”。

从长远来看,电力生产的减少如何导致电网频率的降低?频率不是发电厂在一天结束时控制的参数吗?

之前回答: 如果需求超过供应,为什么发电机必须以较慢的频率旋转?

如果某些国家的电力损失导致频率偏差,我们是否应该也观察其他影响,例如输出电压的下降?这意味着我们在欧洲也经历了数周的电压下降?

降低频率是调节的主要手段,而不是电压。但是,是的,您会看到一些幅度(包络)变化。

为什么有些电子设备直接使用网络频率来同步时钟,而不是石英晶体技术?这意味着对于具有不同电网频率的国家/地区,同一个烤箱需要 2 个不同的固件,而使用晶体(无论如何都应该需要它来运行所有嵌入式电路),相同的设备将在任何地方未经修改即可运行。

现在来到相关问题:

不,这些不会像你想象的那样有固件。此外,无论如何,您不能在电网频率不同的国家销售 100% 相同的烤箱,因为 60 Hz 国家往往使用不同的电网电压。

这些时钟保持电路看起来更像过零检测器(即,一个非常小的比较器,一个输入端有一个电容,直接从电源线馈电,很可能通过电阻分压器)和计数器,馈电一个非常简约的专用时钟我知道了。我们在这里谈论的是低技术。使用数十年历史的 ASIC 比使用石英 + 微控制器更便宜。

另外,请注意,只需极少的额外复杂性(RC 滤波器),就可以相对容易地确定您是在标称 50 Hz 还是 60 Hz 上运行,因此甚至您的“对于不同的网格都需要不同”论证有效!

从长远来看,电力生产的减少如何导致电网频率的降低?频率不是发电厂在一天结束时控制的参数吗?

你可以把电网想象成一个巨大的机制。感应电动机就像会打滑的皮带。同步电动机和发电机就像不会打滑的齿轮。

在短期内,频率用于调节进出电网的功率流。如果电网过载,它将开始减速,传统发电机将增加其功率以进行补偿。同样,如果电网负载不足,它的速度会略微增加,发电机会后退。

最终,如果电网频率变得太低,那么电网将开始降低负载以防止完全崩溃。

当电网频率低于标称频率时,中央控制应命令一些发电站增加其功率设定点,以便电网恢复到其标称频率。这些发电站将需要支付费用以增加其设定点。

似乎政治问题解决了谁应该向发电厂支付费用以增加其设定点。如果没有人付费,那么电网频率仍然会降低(所有传统发电厂的发电量最终都会略高于合同规定的发电量)。

回答“为什么不是石英?” 题:

即使是短期计时,水晶实际上也很糟糕。Digi-Key 上的优质晶体通常具有大约 20 ppm 的精度。

1 day20 ppm=1.728 seconds

但你可能不会有一个漂亮的水晶。漂亮的水晶不卖消费品。例如,我手表中的晶体速度约为 66 ppm:

1 day66 ppm=5.702 seconds

因此,12 天后手表会关闭 1 分钟。一个月后,它会关闭约 2.5 分钟。5-10 分钟(2-4 个月)足以开始引起问题。这还不包括温度漂移。

电力线频率在秒或分钟的时间尺度上可能不会更精确,但每天的周期数通常是可控的。这就是为什么欧洲电网问题成为新闻的原因。