Tyrėjai Išsprendė Visame Pasaulyje Koordinuotų Elektros Tinklų Sutrikimų Paslaptį

Vaizdas: TechCrunch · Šaltinis

Vokietijos tyrėjų grupė atskleidė, kad sinchronizuoti akumuliatorių ir interneto prijungtų nepertraukiamo maitinimo šaltinių (UPS) talpos patikrinimai sukelia koordinuotus dažnio kritimus elektros tinkluose kas 60 sekundžių visame pasaulyje.

Kelerius metus tinklo valdytojai visame pasaulyje stebėjosi minimaliais, koordinuotais dažnio kritimais elektros tinkluose kas 60 sekundžių. Šie subtilūs dažnio nuosmukiai pasireikšdavo vienu metu kontinentuose nuo Europos iki Australijos, JAV ir Malaizijos, sukeldami ekspertų neviltį ir keliaudami nerimą dėl tinklų stabilumo.

Dirkas Vittautas (Dirk Witthaut) ir jo komanda Forschungszentrum Jülich Vokietijoje atliko išsamų tyrimą gavę užduotį iš Vokietijos didžiausio perdavimo sistemos operatoriaus, Tennet Germany. Pripažindami, kad tinklo dažnis turi išlaikyti tikslias ribas siekiant išvengti juodųjų išjungimų (blackout) ar įrangos pažeidimų, tyrėjai pirmiausia įtarė hidroelektrines, kurios istoriškai buvo susijusios su itin žemų dažnių osciliacijomis dėl turbinų rezonanso.

Taikydami modeliavimą Skandinavijos tinkle, jie nustatė, kad hidroelektrinės gali sukelti rezonansą kartą per minutę. Tačiau tokie mechaniniai rezonansai paprastai svyruoja ir nėra tokie tikslūs ir pastovūs kaip pastebėta. Pastovus minutinis reiškinys rodė, kad šaltinis valdomas tikslaus laikrodžio.

Tyrėjai įrengė virš 80 išmaniųjų galios kokybės matuoklių savo vietiniame universiteto miestelyje, kur veikė keli energijos sistemos, įskaitant baterijų energijos saugyklas su nepertraukiamo maitinimo šaltiniais (UPS). Duomenys parodė, kad sutrikimai pasiekdavo piką tiksliai kas minutę, sutampant su didesnių tinklų rūpesčiais.

Lūžis kilo nustatant, kad daugelis stacionarių baterijų ir duomenų centrų UPS įrenginių visame pasaulyje atlieka sinchronizuotus talpos (state-of-charge) patikrinimus kas 60 sekundžių. Kadangi šie įrenginiai prijungti prie interneto, jų laikrodžiai beveik tobulai sinchronizuoti, sukeliantys tuo pačiu metu mažus elektros sutrikimus, kurie prisideda prie plataus masto tinklų dažnio svyravimų.

Remiantis Airijos pavyzdžiu, kur duomenų centrai sudaro apie 18 % tinklo apkrovos, buvo analizuojami tinklo duomenys nuo 2016 iki 2021 metų. Paaiškėjo, kad šių minutinių dažnio kritimų amplitudė keturgubai padidėjo nuo 3 iki 12 milli-Hertz (mHz), o pastarieji kritimai viršijo 20 mHz. Nors Airijos 50 Hz tinklas gali toleruoti svyravimus iki 200 mHz, tokių sinchronizuotų sutrikimų suma gali sukelti nestabilumą.

Tyrėjai siūlo paprastą sprendimą: gamintojai turėtų įvesti atsitiktinumą, kada vykdomi talpos patikrinimai UPS ir tinklų masto baterijų sistemose, kad būtų išvengta sinchronizuotų poveikių. Nors UPS šiuo metu yra pagrindiniai sukelėjai, panašūs efektai gali kilti ir iš daiktų interneto (IoT) įrenginių, kurie dažnai atlieka sinchronizuotus veiksmus. Tačiau daugelis IoT įrenginių dažnai nėra atnaujinami – mažiau nei 3 % naudoja naujausią programinę įrangą.

Šio reiškinio globalumas reiškia, kad reguliavimas turės būti koordinuojamas tarptautiniu mastu. Nors priežastis dabar aiški, subtilių bet plačių sutrikimų mažinimas bus būtinas siekiant užtikrinti ateities tinklų atsparumą.

Šaltinis: TechCrunch, 2026 m. lapkritis.