国家电网有限公司国家电力调度控制中心研报总结
一、事件基本信息
2025年4月28日,西班牙和葡萄牙电网发生全国性大停电,除离网岛屿外,两国几乎所有地区受影响,影响超过5000万人,总负荷损失约300GW。关键行业如交通、通信和医疗中断,西班牙宣布国家紧急状态。4月29日00:22和04:00,所有变电站恢复供电。
事件过程
- 系统振荡阶段:4月28日12:03和12:19,电网出现低频振荡(0.6Hz和0.2Hz),采取七条400kV线路投入运行、减少西班牙向法国输电1.3GW等措施后,振荡被抑制,但导致线路功率流减少、无功功率过剩、系统电压升高。
- 解列阶段:12:32:57-12:33:18,西班牙南部2.2GW新能源因过电压脱网,导致频率下降、电压骤升。
- 孤岛与崩溃阶段:12:33:18-12:33:30,因过电压脱网的新能源规模进一步扩大至2000MW,西班牙-葡萄牙电网与欧洲主电网解列,低频切泵和全部六轮负荷削减启动,但未能阻止崩溃。
- 事后恢复过程:西班牙通过水电黑启动和法国、摩洛哥的支援恢复供电,16小时后所有变电站恢复;葡萄牙通过水电和燃气机组黑启动恢复4个子系统,12小时后所有变电站恢复。
二、原因分析
- 电网稳定性基础薄弱:新能源装机超过75GW,系统调节和支持能力严重不足;与欧洲主电网连接薄弱,多次低频振荡事件未有效解决;传统机组数量少(仅11台),无功调节资源不足,动态无功补偿设备缺乏;电网与主电网互联容量仅3%,远低于ENTSO-E 15%的目标。
- 源网协调不当:新能源和传统机组电压调节责任不明确,22%新能源和多数传统机组未能按要求吸收无功功率;部分新能源异常控制引发低频振荡;部分新能源静态电压调节性能不达标;部分传统机组动态电压调节性能不足甚至逆调。
- 故障防御线路不匹配:新能源和集合变压器耐受电压能力弱,过压保护设置不达标;传统机组数量少导致系统惯性低,大规模新能源脱网后频率快速下降;西班牙-葡萄牙电网未实施有效升级优化。
- 市场机制缺乏最低启动模式验证:欧洲电力安全检查不足,无法确保最低发电需求;市场机制顶层设计缺失,安全责任边界不清,意外运行条件或故障易超出系统负荷。
三、启示与建议
- 中国能源转型经验:中国作为全球能源转型领导者,依托完善制度、坚实安全、先进技术和高效源网协调,保持超大型电网最长安全运行记录。
- 中国面临的挑战:到2030年,新能源装机占比将持续上升,系统稳定性风险依然存在;传统电源建设滞后、新能源并网性能、安全防御线路设计和体制机制存在短板。
- 具体问题:传统电源调节能力不足,煤电机组爬坡率低,中大型水电相调节转型不成熟;新能源挤占传统电源削弱系统稳定性,2024年火电首次负增长,传统机组接近最低运行水平;分布式电源大规模接入导致共源共荷线路增多,存在误投风险;市场改革中安全责任不清、辅助服务产品缺失、安全治理模式未形成。
- 建议:实施“四个革命一个合作”能源安全战略,确保可靠供电;加强能源安全顶层设计,修订《电力法》和安全管理规定;优化电源布局,明确分布式新能源布局、建设时序和消纳方向;加强新型电力系统稳定性管理,落实安全管理理念;加速技术创新,提升传统机组调节能力和新能源并网技术;完善市场机制,设计保障供电和新能源消纳的机制,建立辅助服务市场和容量电价机制。