Аналіз квітневої відключення електроенергії в Іспанії та стійкості мережі

Резюме: Офіційне розслідування уряду Іспанії встановило, що причиною масштабного відключення електроенергії в Іберії в квітні стали недоліки в управлінні електромережею, а не відновлювальні джерела енергії. Технічні помилки у регулюванні напруги та несподівана поведінка генераторів спровокували каскадну реакцію. Останні заходи фокусуються на покращенні послуг електромережі, впровадженні сучасних систем контролю та суворішій перевірці обладнання.

Передумови: Аналіз відключення в Іберії

28 квітня 2025 року Іспанія та Португалія зазнали масштабного відключення електроенергії, яке сталося через стрибки напруги, внаслідок чого кілька генераторів відключилися від мережі. На відміну від заяв деяких критиків, детальне розслідування підтвердило, що вітрові та сонячні електростанції не стали причинами цього інциденту.

Хронологія подій

1. Перед 28 квітня: Постійні коливання напруги через незначні дисбаланси між попитом і пропозицією.
2. 12:05 UTC: Аномальні коливання частоти (Δf ≈ ±0.08 Гц) виникають з невідомої “інсталяції”.
3. 12:20 UTC: Реакція на регулювання напруги пригнічує коливання, але підвищує напругу в шині приблизно на 3 кВ.
4. 12:35 UTC: З’являються вторинні коливання на 0.1 Гц; коригуючі дії ще більше підвищують напругу.
5. 12:45 UTC: Десять одиниць регулювання напруги, які були на чергуванні — найнижча кількість за день у 2025 році — не спрацювали або відреагували неправильно.
6. 12:50–13:00 UTC: Поступове підвищення напруги досягає порогу в 400 кВ; генератори ініціюють захисні відключення.
7. 13:05 UTC: Втрата синхронізації з Францією на 50 Гц призводить до регіонального відключення.

Ключові висновки з урядового звіту

• Недостатня підтримка напруги: Лише 10 резервних одиниць — значно нижче рекомендованих рівнів N-1 — були заплановані.
• Невідповідність обладнання: Кілька генераторів не дотримувалися кривих проходження напруги ENTSO-E (RVC-REQ-001). Деякі з них відключилися завчасно до досягнення своїх порогів захисту.
• Вплив управлінських рішень: Команди оператора електромережі пригнічували коливання за рахунок контролю стійкої напруги, що ненавмисно сприяло каскадній реакції.
• Відсутність кібернетичних атак: Паралельний аудит кібербезпеки виключив можливість зламу або роботи шкідливих програм.

Технічний аналіз: Системи регулювання напруги

Сучасна стабільність електромережі залежить від поєднання традиційних синхронних генераторів, статичних VAR-компенсаторів (SVC) та новітніх систем зберігання енергії на базі батарей (BESS). У цьому інциденті:

• Одиниці SVC: Три з чотирьох установок SVC демонстрували коливання контрольного контуру. Аналіз показав підоптимальне налаштування модулів стабілізатора енергетичної системи (PSS).
• Відповідь BESS: Дві батарейні установки забезпечили швидку реакцію на частоту (RFR) протягом 100 мс, але їх режим регулювання напруги був відключений до оновлення програмного забезпечення.
• Контроль збудження генераторів: Кілька одиниць не мали останньої версії процесної шини IEC 61850–9–2, що призвело до затримки виконання команд.

Думки експертів

“Цей інцидент підкреслює важливість дотримання суворих специфікацій проходження напруги та відключення при низькій напрузі. Кодекси електромереж повинні еволюціонувати разом із технологічними можливостями,” зазначає доктор Марія Мартінес, старший інженер електромережі в Red Eléctrica de España.

“Інтеграція динамічної інерції від відновлювальних джерел через синтетичну інерцію зробила великі кроки, але цей випадок показує, що традиційні одиниці все ще відіграють критичну роль у регулюванні напруги,” додає професор П’єр Дюбуї з групи енергетичних систем ETH Zurich.

Уроки та рекомендації щодо політики

1. Встановити мінімальні вимоги до одиниць підтримки напруги на чергуванні відповідно до критеріїв резерву N-1+1.
2. Забезпечити тестування відповідності для генераторів згідно з EN 50549.
3. Оновити платформи SCADA та DERMS з використанням прогнозної аналітики для передбачення коливальних режимів.
4. Проводити регулярні навчання з кодексу електромереж, що імітують коливання в кількох місцях та сценарії відключення.

Вплив на інтеграцію відновлювальних джерел

Відключення не слід розглядати як звинувачення відновлювальних джерел, а скоріше як підтвердження того, що гібридні системи — поєднання традиційних і ресурсів на основі інверторів — повинні спільно виконувати функції стабілізації мережі. Станом на липень 2025 року Red Eléctrica:

• Контрактувала 300 МВт швидкої реакції на частоту з розподілених мереж BESS.
• Провела випробування SiC-основних HVDC з’єднань, що забезпечують підтримку напруги менш ніж за мілісекунду.
• Запустила проект цифрового двійника з використанням ШІ для прогнозування нестабільності з 99.2% точністю.

Висновок

Відключення в Іберії стало багатогранною подією в управлінні електромережею, а не провалом технології відновлювальної енергії. Реалізація технічних та регуляторних рекомендацій звіту підвищить стійкість системи, відкриваючи шлях для глибшої декарбонізації без шкоди для надійності.