UCTE: fenyegető dominóelv
Az elmúlt ötven évben a nemzeti alrendszerek közötti kölcsönös segítségnyújtás biztosítása érdekében fejlesztették a nemzetközi összeköttetéseket, ideértve a tartalékkapacitások közös használatát és bizonyos mértékig az energiaforrások használatának optimalizálását azáltal, hogy lehetővé váltak ezen rendszerek között az energiacserék - olvasható az UCTE ad hoc bizottságának úgynevezett közbenső jelentésében. A piacnyitással együtt járó, nagy mennyiségű határkeresztező energiacseréivel eredetileg nem számoltak. Ez arra vezette a rendszerirányítókat, hogy a rendszert korlátaikhoz közel működtessék, már amenynyire azt a biztonsági kritériumok megengedik. Mindamellett a rendszerirányítók az elmúlt néhány évben folyamatosan fejlesztették a meglévő infrastruktúra határkeresztező energiacseréket átengedő képességét, számos olyan intézkedés bevezetésével, mint például számítógépes szabályozás és adatgyűjtés, fázistoló transzformátorok, koordinációs mechanizmusok és a rendszerirányítók közötti elektronikus adatcserék - derül ki a nyugat-európai rendszeregyesülés tagjai által végzett elemzésből.
Mint ismert, az olasz rendszer összeomlásához vezető láncreakciót a 380 kilovoltos olasz-svájci Mettlen-Lavorgo, az úgynevezett Lukmanier távvezeték kiesése indította el hajnali három órakor. Ennek egészen prózai oka volt: egy a távvezetékhez túlságosan közeli fa és a vezeték közötti átívelés. A távvezeték automatikus visszakapcsolására számos kísérletet tettek, ezek azonban nem jártak sikerrel. A kézi beavatkozás is kudarcot vallott.
A kiesett Lukmanier vezeték szerepét természetesen több más távvezeték átvette, közelsége miatt - az ugyancsak olasz-svájci, szintén 380 kilovoltos Sils-Soazza - az úgynevezett San Bernardino távvezeték túlterhelődött. Az UCTE közbenső jelentése megjegyzi, hogy az üzemviteli szabványok értelmében, e túlterhelés rövid ideig elfogadható volt ilyen szükséghelyzeti viszonyok közepette, szakértői számítások szerint legfeljebb 15 percig.
Hajnali 3 óra 11 perckor a svájci rendszerirányító római kollégáitól telefonon az olasz áramimport 300 megawattal történő csökkentését kérte a svájci rendszerben történt túlterhelések miatt, a rendszeregyensúly visszaállítása érdekében. Az adott pillanatban Olaszország épp ennyivel lépte túl a menetrendben meghatározott értéket. A telefonhívást követő tizedik percben a római rendszerirányító teljesítette a svájci kérést, s viszszatért az eredeti menetrendhez. Ez a lépés azonban - olvasható az üzemzavar körülményeivel kapcsolatos közbenső jelentésben - több más, Svájcban megtett intézkedéssel együtt sem volt elégséges az egyensúly visszaállításához. Időközben egy átívelés következtében a San Bernardino távvezeték is kiesett, amiben ismét csak egy fa volt a ludas. A két fontos összeköttetés kiesése, s az ezek nyomán kialakult lengések következtében az olasz rendszer előbb elszigetelődött az UCTE rendszerétől, majd úgynevezett stabilitási bomlási folyamat indult el. A lengések hatására a rendszerfeszültség Észak-Olaszországban rendkívül alacsony lett, ezért számos erőmű leállt. Olaszországban automatikus terheléskorlátozást vezettek ugyan be, de az erőművek kiesése miatt perceken belül öszszeomlott az olasz rendszer.
Ismert, hogy az együttműködő európai rendszereket úgy kell működtetni - az úgynevezett n-1 elvnek megfelelően -, hogy bármely, akár egyetlen elem elvesztése esetén is biztonságos legyen az ellátás. Ez a szabály azonban kimondja azt is, hogy minden pillanatban készen kell állni arra, hogy a biztonságos üzemállapot visszaállítható legyen. Az UCTE ad hoc bizottsága a Lukmanier távvezeték kiesésével összefüggésben megállapította, hogy a rendszer az n-1 szabálynak eleget tett úgy, hogy erre az esetre az Etrans (Svájci Áramirányítási Központ) a Svájcon kívül rendelkezésre álló ellenintézkedéseket is figyelembe vette.
Az olaszországi eseményekkel kapcsolatosan a jelentés emlékeztet rá, hogy a villamosenergia-hálózatok egyik alapelve, hogy az áramlások a hálózaton a legkisebb ellenállás útját követik, a villamos energia fizikai törvényeinek megfelelően. Például, ha a termelést megnövelik Franciaországban abból a célból, hogy a megfelelő olasz terhelésnövekedést kielégítsék, akkor ez hatással lesz Olaszország mind a négy országhatárán a fizikai áramlásokra, így Ausztria, Szlovénia és Svájc természetes módon tranzitszolgáltatást fog nyújtani ezen francia-olasz tranzakcióhoz. Ugyanez vonatkozik természetesen más országokra is. Például a Német- vagy Lengyelországból Olaszországba irányuló tranzakciók befolyásolják a határkeresztező áramlásokat az összes olasz országhatáron. Ez azt jelenti, hogy az adott ország nemzetközi összeköttetésein az áramlások nagyságát nem lehet csak a szomszédos országokra korlátozódó tranzakciós információkból meghatározni. Vagyis a hálózat biztonsága szempontjából döntő fontosságú, hogy a termelések és terhelések földrajzi elhelyezkedésére és a hálózat topológiájára helyes előrejelzés legyen.
Ezért a villamosenergia-piac fejlődésére válaszul, az UCTE rendszerirányítói létrehoztak egy olyan rendszert, amely a másnapi szűk keresztmetszetek előrejelzésére hivatott. Az így összegyűjtött információk lehetővé teszik minden résztvevő számára, hogy előre felbecsülje saját hálózata fizikai állapotát. Ugyanakkor azonban a váratlan események, az egyes tranzakciók rövid távú változásai és a terhelésbecslés pontatlanságai miatt a valós áramlások jelentős mértékben eltérhetnek ettől az előrejelzéstől. Ezért a rendszerirányítók rendszeres időközönként valós idejű biztonsági vizsgálatokat végeznek a hálózat állapotára vonatkozóan, és annak megfelelően javító intézkedéseket tesznek - olvasható az UCTE jelentésben.
A dokumentumból kiderül, hogy az üzemzavart megelőzően az Olaszország északi és északnyugati országhatárához közeli átviteli hálózat - amely tizenöt 380 és 220 kilovoltos rendszerösszekötő távvezetéket tartalmazott - igen erősen terhelt volt, különösen Svájcban. Ezt Svájc és a vele négy szomszédos ország közötti teljesítménycserék, valamint a főleg francia, német és lengyel termelésből származó olasz import érdekében történt tranzakciók által okozott párhuzamos áramlások eredményezték. Olaszország tervezett importmenetrendje 6400 megawatt körüli volt, amit az olasz szabályozási eltérés 200-300 megawatt körüli értéke megnövelt.
Az érintett hálózatrészen a specifikus probléma az, hogy az Olaszországba menő, határkeresztező távvezetékek terhelése legtöbbször nem arányos a megfelelő távvezetékek kapacitásával. Ez függ a környező, főleg a francia, német, olasz és svájci hálózatokban - de az UCTE más részeiben is - a termelés eloszlásától. Különösen éjszaka - a kereskedelmi tevékenységekből eredően - az átviteli hálózat állapota gyakran a svájci belső átviteli hálózat igen magas kihasználásával jellemezhető, amit a svájci rendszerirányító a saját eszközeivel igen nehezen tud uralni. A svájci hálózat az áramszünet előtti időszakban is igen leterhelt állapotban volt, a közösen megállapodott UCTE-szabvány (n-1 biztonság) által megadott biztonsági határhoz közel üzemelt.
Mivel az instabilitás drámai következményekkel járhat, a megelőzés fontos kérdés a villamosenergia-rendszerekben. Habár ezekben számos eszköz létezik és számos eszközt alkalmaznak a stabilitás fenntartása és a kritikus helyzetek uralása érdekében, a rendszerek természete magában foglalja a kontrollálhatatlan láncreakciók kockázatát, amely a fogyasztók hálózaton keresztül történő villamosenergia-ellátásának teljes összeomlásához vezethet. Egy ilyen áramszünet során - amely áramszünet világszerte bekövetkezett a nagy villamosenergia-rendszerekben - legtöbbször a fent említett stabilitási jelenségek kombinációja fordul elő - emlékeztetnek az UCTE ad hoc bizottsága tagjai, az olaszországi áramszünet körülményeinek vizsgálatával kapcsolatban. Habár az esemény - Olaszországtól eltekintve - nem járt súlyosabb következményekkel, az egész rendszeregyesülés veszélyeztetett volt. Olaszország leválása következtében az UCTE-hálózat automatikus szabályozásának le kellett tudni kezelni egy - az Olaszországba irányuló korábbi exporttal egyenlő - hirtelen teljesítménytöbbletet. A helyzet kezelhető volt, köszönhetően a termelőegységekben és a hálózatirányító központokban az előírásoknak megfelelő automatikus szabályozási funkcióknak. Mindazonáltal, néhány termelőegység frekvencianövekedés vagy feszültségcsökkenés miatt - koordinálatlan módon - lekapcsolódott. Olaszország leválását követően a terhelésáramlások jelentősen megváltoztak, és előre nem látott eloszlásokhoz vezettek - áll az UCTE közbenső jelentésében.
