Re: [新聞] 「備轉容量率超過15%還是會停電」

[Tomwalker (黃小羊)]

※ 引述《jetalpha (月迷風影)》之銘言：
: ※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1Pb7-0uk ]
: 作者: jetalpha (月迷風影) 看板: Gossiping
: 標題: [新聞] 「備轉容量率超過15%還是會停電」
: 時間: Thu Aug 17 01:23:09 2017
: 1.媒體來源:
: 風傳媒 2017/08/16 20：30 尹俞歡
: 2.完整新聞標題:
: 「備轉容量率超過15%還是會停電」，台電高層點出關鍵
: 3.完整新聞內文:
: 815全台大限電引爆民怨，更有不少人把錯歸咎於蔡政府不用核電、導致電力備轉容量
: 過低，才會電廠一停就立刻停電。然而台電高層表示，大潭電廠昨日是瞬間停機，無論
: 當下備轉容量有多高，都沒有任何電廠能即時彌補電力缺口，「就算有核一、核二也
: 沒用。」

有人說若當時核四有運轉，就不會跳脫限電。剛好今天查到資料可以來驗證看看。
資料來源：https://goo.gl/oPWZPt
    漫談台灣電業的前世今生(七)-【今生篇(5)-台電公司七十年來之限制用電】

先節錄一段，解釋一下名詞和簡單原理

    2.1 何謂限制用電

    談起「限制用電」，也就是大家口語化的「限電」，在台電系統運轉操作章
    則(早期的「調度規則」)有專章來處理這關繫系統運轉安全及全體用戶與全
    民用電的限電事故。「限電」在台電電力調度的術語稱為「負載限制」，它
    的定義適用範圍為「電  系統因事故、燃  供應短缺致電源  足或設備超載
    、電壓嚴重偏低時，依本要點(早期的規則)實施負載限制。」。本文主要偏
    重於電源  足方面，變電所變壓器或線路跳脫或超載所造成的小區域局部限
    電，也沒包括在本文統計限電次數內。

    此外，台電系統發電機組單機容量，為了經濟規模裝置容量越來越大，機組
    發生事故跳機時，瞬間只能靠當時連接到系統機組的慣性量(頻率-速度降低
    吐出的動能)、負載隨頻率下降而減少的特性、及機組調速機自由運轉
    (Governor free)增加的瞬間出力，來補充平衡跳機量。在系統負載還不夠高
    (大)的系統，這些量都不足夠來補充跳機發電缺口，無論有再多的備轉容量
    ，也無法瞬時、及時補充這塊跳機短缺電力，通常系統頻率在1、2秒內驟降
    到59.5赫(Hz)以下。為了系統運轉安全，也就是阻止系統頻率繼續下降，到
    達其他機組運轉極限而連鎖跳脫，造成系統全黑大停電起見；因為人工也無
    法如此快速反應來切除負載，因而裝設低頻率電驛(Under-frequency
    relay)當頻率下降到標置(設定)頻率，迅速跳脫一些負載，讓系統頻率回升
    正常後，幾分鐘內馬上將低頻電驛跳脫負載復電。這類短暫限電稱之為「低
    頻限電(UFLS: Under Frequency Load Shedding」也叫「低頻卸載」，通常
    不算在前項電源不足的限電類別內。


接下來跳到第七章

    七、大機組故障跳脫低頻卸載(限電)

    7.1低頻卸載類別與相關項目之統計分析

    大機組故障跳脫低頻卸載的物理現象與作法在「2.1 何謂限制用電」節已經
    說明過，本章將圖4中，自民國59(1970)年以來，有低頻卸載統計的數據(表
    2)，作一分析說明。此外，一般大眾可能會有系統備轉(用)容量很多時，就
    不會有低頻卸載事故的迷思。因此，特別把歷年備用容量率也列在表2中，證
    明此說法有誤。另外，將跟低頻卸載特別有關係的系統最大機組單機容量佔
    當年系統尖峰負載的百分比(%)，以及系統尖峰負載也列入表2中，可一目瞭
    然，知悉它們之間的關係。

    http://imgur.com/00yIFlP
    表2 民國59~105(1970~2016)年度台電系統發生低頻卸載次(天)數與備用容量
    及當年系統最大單機容量佔年尖峰負載百分比(%)統計表 (資料來源：台電調
    度處統計資料)

    7.2 低頻卸載類別

    根據圖2及表2顯示，當系統有大機組故障跳脫，低頻電驛動作卸載後：

    若有足夠的備轉容量可以增加出力，補充跳機容量缺口，被卸載的用戶，幾
    分鐘後，就可復電有電可用，被歸在表2的「低頻電驛卸載」類欄。
    假使備轉容量不足，就是變成電源不足，需要進行緊急負載限制(限電)，將
    低頻卸載的轉換過來，不讓低頻卸載用戶停電過久，此類歸在表2的「低頻卸
    載+限電」類欄，也計入「電源不足限電」類。
    民國74(1985)年台電系統大觀二廠抽蓄機組商轉後，低頻卸載方式改變，優
    先跳脫抽蓄抽水負載。因此，夜間離峰抽蓄抽水時，如遇大機組跳脫，都先
    跳脫抽水負載，替代一般用戶卸載。此類歸入表2「UF跳抽蓄」類欄。

    7.3 民國57-66(1968-1977)年低頻卸載

    此外，也顯示出自民國57(1968)年，台電系統30萬瓩的林一火力機組商轉後
    ，取代深三20萬瓩成為最大機組，佔當年尖峰負載百分比高達18%，所以一旦
    跳機，系統頻率就驟降，低頻卸載無可避免。到了1972年37.5萬瓩的大三機
    並聯系統成為新的最大機組，1975年大五的50萬瓩加入成為最大機組新盟主
    ，1977年再增加協一、二兩部50萬瓩機組。這段期間最大機組佔尖峰負載百
    分比都在10~14%之間，低頻電驛每年動作次(天)數，也就是大機組跳脫次數
    ，民國62~64(1973~1975)年間都徘徊在15~20次之間，其餘在2~7次。

    7.4 民國67-74(1978-1985)年低頻卸載-備用容量最高、低頻卸載最多

    民國67(1978)年第一核能電廠一號機的63.6萬瓩取得最大機組盟主，佔當年
    尖峰負載的11.3%，次(1979)年又增加一部63.6萬瓩二號機；民國70(1981)年
    核二廠一號機98.5萬瓩巨無霸機組加入系統，成為最大機組盟主，至今尚無
    其他機組來取代(可惜核四135萬瓩沒機會)它的位置，當年佔尖峰負載百分比
    高達14.5%，我記得冬季離峰約佔30%。1982年核二二號機同樣98.5萬瓩商轉
    ；1983年核三一號機95.1萬瓩併入，1985年核三二號機95.1萬瓩上來。

    這段核能六部機加入系統期間，運轉初期都尚未穩定，經常跳機，從表2可知
    ，民國67~74(1978~1985)年八年期間，雖然備用容量率從-3.3%衝到近30幾年
    來最高的55.1%，但低頻電驛動作次(天)數高達22~38天，只有兩年22及23次
    ，其餘都是30幾次，限電量又大。這段期間是中央調度人員最辛苦的日子，
    每次跳機都提心吊膽，調度室內警報鈴聲與語音警告聲大作，其他沒當班的
    同仁也一起衝到調度台幫忙，有時甚至在樓下(25F)的正副處長都會跑上來
    26樓的調度室，深恐低頻卸載不夠，需要手動的一級限電，避免頻率過低引
    發連鎖系統全停電。低頻卸載善後，也是需要人手協助轉成二級及三級限電
    ，讓低頻卸載用戶減少停電時間。

    7.5 民國75-87(1986-1998)年低頻卸載

    接著再過8年到民國82(1993)年，低頻電驛動作次數從最高的19次降到10次(
    其中一年7次除外)。民國83年到民國87年連續5年低頻卸載只剩個位數。

    7.6 民國88(1999)年以後至今低頻卸載不再

    民國88(1999)之後，系統負載也超過2000多萬瓩，最大機組98.5萬瓩(只佔尖
    峰負載的3%左右)跳機也不會低到59.5赫以下，只有偶而離峰跳抽蓄負載而已
    ，好不容易台電系統也跟上我40年前1976年到芝加哥Commonwealth Edison電
    力調度中心實習時，碰到該公司Zion核能電廠1100MW機組跳機，調度員無動
    於衷的情境。


7.1節裡，直接就說明此外，一般大眾可能會有系統備轉(用)容量很多時，就不會
有低頻卸載事故的迷思。因此，特別把歷年備用容量率也列在表2中，證明此說法
有誤。
在文中的表2裡，統計了民國59年到105年低頻卸載次數和備用容量率、最大單機容
量佔尖峰負載的相關資料。

7,4節的題目更直接點出，民國67～74年，備用容量最高但低頻卸載卻最多。主要是
新上線的核電機組不穩而跳機，而核電單一機組佔裝置容量比重大，一旦跳機，就
會需要低頻卸載。

這次的事件，大潭的機組裝置容量合計438.42萬瓩，目前的最大供電能力是3,818.4
萬瓩，大潭佔11.48％。
若加上核四兩機組全力運轉，最大供電能力多加上270萬瓩，來到4088.4萬瓩，大潭
的佔比下降到10.72%。
比對表2，我們看到民國75年，備用容量率是48.3%，比現在即使加上核四和核一二三
全力運轉還多得多，最大單機容量佔尖峰負載是9.9%，比大潭佔比少。但75年低頻卸
載限電次（天）數，仍有18次（天）。可見即使備用容量足夠，仍可能因單一大機組
跳脫而造成低頻卸載及限電。

有差異的，大概是這次大潭跳脫後，若是備轉容量足夠增加出力，補足容量缺口，被
低頻卸載後的用戶幾分鐘後就可以復電。若像這次備轉容量不足，就會進行緊急負載
限制，也就是限電。

資料來源的作者是台電調度處退休人員，去統計了台電歷史資料，應該可以做為這次
事件的參考對照資料。

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推 M9722007: 倒數第二段就是重點啊
→ Uizmp: 大潭是很好的長中繼,現在手上沒有其他可以快速熱身能上場的
推 chx64: 說實話 應該優先改善跳或不跳的問題 再討論後續回復快慢
→ Uizmp: 這兩個不衝突啊, 而且跳或者不跳因素太多
→ Uizmp: 就像內文, 新機組上線, 很容易跳機, 但汰舊換新不可免
→ Uizmp: 眼下大林#1, 大潭#7, 通宵#1 都趕著要上線, 應該要做好準備
→ Uizmp: 另外大潭的供氣配置一定要改良, 一個閥牽動全部機組有點扯
推 link1234: 這不是我之前寫附的資料嗎xd
推 link1234: 其實台灣的電力系統太落後了，管理也太差。那有先進國家
→ link1234: 會因為外包廠商出包造成全台大停電的？
推 link1234: 其實最快解決夏季用電量過高，最快最有效的辦法就是漲電
→ link1234: 價，以價制量。可是我料定，藍綠立委沒人敢提xd