Учёные раскрыли тайну синхронных колебаний в электросетях

Дирк Виттаут из Юлихского исследовательского центра выяснил причину загадочных просадок частоты в электросетях — они связаны с проверкой заряда батарей в источниках бесперебойного питания (ИБП).

На протяжении многих лет управляющие электросетями по всему миру сталкивались с таинственными аномалиями: каждые 60 секунд частота в сети немного снижалась, причём просадки происходили одновременно в разных странах и на разных континентах. Дирк Виттаут и его команда начали расследование, первоначально сосредоточившись на гидроэлектростанциях как потенциальном источнике проблемы.

В поисках причины исследователи установили более 80 интеллектуальных измерителей качества электроэнергии на территории кампуса в Юлихе. Устройства каждые три секунды фиксировали частоту, напряжение, ток и мощность. Вскоре команда обнаружила, что на трансформаторе системы хранения энергии каждую минуту возникают пики потребляемой мощности, совпадающие по периоду с просадками частоты в крупных электросетях.

Выяснилось, что многие стационарные батареи — от ИБП в центрах обработки данных до крупных сетевых аккумуляторов — проверяют уровень заряда каждую минуту. Поскольку эти устройства подключены к интернету, их часы практически идеально синхронизированы. Проверка одной батареи незаметна для сети, но синхронные проверки дают ощутимый эффект. Данные операторов сетей в Ирландии согласуются с гипотезой: с 2016 по 2021 год глубина просадок там увеличилась в четыре раза — с 3 мГц до 12 мГц, а позже отдельные просадки превышали 20 мГц.

Виттаут и его команда рекомендуют производителям ИБП и сетевых аккумуляторов вносить элемент случайности в график проверки заряда. Также проблема может сохраняться из-за устройств интернета вещей — для её решения требуется обновление программного обеспечения, однако менее 3 % таких устройств используют последнюю версию прошивки. На глобальном уровне может потребоваться координация регуляторов разных стран.

Источник: TechCrunch