Американская SPP проанализировала условия работы энергосистемы во время снежной бури в декабре прошлого года

Американская корпорация SPP* опубликовала сводный анализ условий работы энергосистемы во время прохождения холодного фронта над восточной частью США («снежный шторм Эллиот») 21-26 декабря прошлого года, когда метель, сильный ветер и рекордно низкие температуры потребовали введения режима повышенной готовности и в операционной зоне SPP был обновлен исторический зимний максимум потребления мощности.

Снежная буря сопоставимого масштаба на территории SPP уже имела место в феврале 2021 г. («шторм Ури»), когда, чтобы избежать системной аварии, впервые за все время существования корпорации потребовалось вводить веерные отключения потребителей. Новый «шторм» менее чем через два года после Ури рассматривается как указание на то, что такие зимние катаклизмы могут стать регулярным явлением.

Основные сложности, с которым столкнулась SPP во время Эллиота:

• для большей части зоны SPP слишком низкий прогноз нагрузки на 22 и 23 декабря при завышенных температурах по прогнозу погоды;
• высокая загрузка транзитов 345 кВ из-за потери генерации, что привело к снижению напряжения в отдельных энергорайонах штата Миссури 22 и 23 декабря;
• локальный сброс нагрузки вечером 22 декабря в штате Миссури;
• большой объем недоступной мощности в рамках выполнения обязательств по поддержанию надежности (в среднем до 14 300 МВт, ≈35-40% за счет угольных и ≈45-60% за счет газовых ТЭС);
• масштабные ограничения пропускной способности сетей 22-24 декабря;
• введение режима повышенной готовности (Conservative Operations) из-за дефицита резервов и затем чрезвычайной ситуации 1-го уровня (EEA1) изза потери генерации и перебоев с поставками топлива 23 декабря;
• вынужденное ограничение поставок в соседние энергосистемы и совместно с соседними системными операторами подготовка к оказанию аварийной взаимопомощи;
• отбор заявок ранее стандартного срока открытия торгов на рынке на сутки вперед из-за опасений, что при задержке закупок газа требуемых объемов не окажется в наличии.

По сравнению с Ури снежная буря в прошлом году привела к меньшим потерям газовой и ветровой генерации, но наблюдался больший объем отключений угольных ТЭС. Также во время Эллиота SPP не требовался значительный импорт из соседних зон, и в некоторые часы корпорация даже выступала как нетто-экспортер. Основные различия были связаны с погодными условиями: февральская буря продолжалась более шести дней при средневзвешенной температуре -230С, с ледяным дождем и сильным снегопадом, в декабре прошлого года непогода длилась только три дня при средневзвешенной температуре -170С, с гораздо меньшим количеством осадков и при более сильном ветре, из-за чего фронт двигался быстрее. Сильный ветер во время Эллиота позволил увеличить доступную мощность в энергосистеме, вместе с тем потребовалось значительное перераспределение поставок по зоне SPP, чтобы заменить потерянную тепловую генерацию. В целом для энергосистемы Эллиот был менее серьезным испытанием, чем Ури, и после Ури она была лучше подготовлена к такому событию.

В дополнение к уже разработанным с февраля 2021 г. мерам, чтобы избегать зимой нарушений нормального режима работы и развития аварий в экстремальных погодных условиях, по итогам анализа Эллиота даются следующие рекомендации:

1. SPP и компании-собственники магистральных сетей должны совместно подготовить изменения в планы действий компаний по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, чтобы учесть требования принятых в феврале текущего года стандартов надежности NERC** для бесперебойной работы при сильных морозах.
2. SPP должна пересмотреть условия выпуска оповещений/предупреждений, чтобы более последовательно информировать субъектов отрасли о чрезвычайных ситуациях в энергосистеме и перегрузках в сети, и при необходимости обновить регламентирующие документы.
3. SPP должна получать более полную информацию об условиях работы соседних энергосистем, чтобы иметь возможность быстрее принимать решения в своей зоне.
4. SPP должна разработать более эффективные инструменты для смягчения последствий сетевых ограничений и их ликвидации.
5. SPP должна усовершенствовать или разработать методы для выявления энергорайонов с риском снижения напряжения или чрезмерных сетевых ограничений, когда прогнозируются экстремальные холода.
6. SPP должна определить направления исследований, которые позволят повысить эффективность прогнозов погоды (в первую очередь, силы и направления ветра), нагрузки, отключений, поставок топлива, поставок электроэнергии из соседних энергосистем.
7. Участники рынка должны своевременно обновлять свои предложения на основе прогноза цен на газ и сроков поставки ресурсов.
8. SPP должна учитывать зимние погодные риски в процедурах кратко- и долгосрочного планирования (Integrated Transmission Planning (ITP) Assessment) при оценке и экономических факторов, и требований к обеспечению надежности.
9. SPP должна проанализировать ситуацию в районах с риском снижения напряжения или чрезмерных сетевых ограничений, чтобы уточнить эффективность уже утвержденных, но еще не законченных проектов по строительству новых ЛЭП.
10. SPP должна разработать мобильные приложения для своевременного информирования о своих действиях (например, посредством push-уведомлений).
11. SPP должна проинструктировать персонал по связям с общественностью, как действовать при возникновении чрезвычайной ситуации.

Официальный сайт SPP

* Southwest Power Pool (SPP) – корпорация, лицензированная как системный оператор. В операционную зону входят полностью или частично штаты Монтана, Миннесота, Северная Дакота, Южная Дакота, Вайоминг, Небраска, Айова, Канзас, Миссури, Оклахома, Арканзас, Нью-Мексико, Луизиана, Техас.

** North American Electric Reliability Corporation (NERC) – Североамериканская корпорация по обеспечению надежности электроснабжения, ответственная за разработку и контроль соблюдения стандартов надежности