Исследователи Раскрыли Загадку Всемирных Координированных Нарушений Электросети

Image: TechCrunch · Source

Немецкая исследовательская группа обнаружила, что синхронизированные проверки уровня заряда аккумуляторов сетей ИБП и батарей, подключенных к интернету, вызывают координированные падения частоты каждые 60 секунд в электросетях по всему миру.

В течение многих лет менеджеры электросетей всего мира были озадачены крошечными, координированными падениями частоты, происходящими на электросетях каждые 60 секунд. Эти тонкие провалы возникали одновременно на континентах — от Европы до Австралии, США и Малайзии, ставя экспертов в тупик и вызывая обеспокоенность относительно стабильности сетей.

Дирк Виттаута и его команда из Forschungszentrum Jülich в Германии провели обширное расследование после получения этой загадки от крупнейшего оператора системы передачи в Германии, Tennet Germany. Понимая, что частота сети должна оставаться в строгих пределах, чтобы избежать отключений или повреждений оборудования, исследователи изначально заподозрили гидроэлектростанции, исторически связанные с ультранизкочастотными колебаниями из-за резонанса турбин.

При моделировании в скандинавской сети они выявили условия, при которых гидроэнергетические системы могли вызвать резонанс с периодом в одну минуту. Однако такие механические резонансы обычно колеблются, а не сохраняются с точностью, наблюдаемой здесь. Постоянный характер с интервалом в минуту указывал на источник под управлением точного часовщика.

Для изучения этого команда установила более 80 интеллектуальных измерителей качества энергии на своей локальной площадке, оснащённой различными энергосистемами, включая аккумуляторное хранилище с источниками бесперебойного питания (ИБП). Данные показали, что возмущения достигают максимума ровно каждую минуту, совпадая с образцами на более крупных сетях.

Решающим прорывом стало определение, что многие стационарные батареи и блоки ИБП в центрах обработки данных по всему миру выполняют синхронизированные проверки состояния заряда каждые 60 секунд. Поскольку эти устройства подключены к интернету, их часы почти идеально синхронизированы, вызывая одновременные незначительные возмущения питания, которые в совокупности становятся заметными на широких электросетях.

Сосредоточившись на Ирландии, где центры обработки данных потребляют около 18% нагрузки сети, они проанализировали данные с 2016 по 2021 год. Было обнаружено, что амплитуда этих минутных падений частоты выросла вчетверо — с 3 до 12 миллигерц (мГц), а последние падения превышали 20 мГц. Хотя сеть Ирландии с частотой 50 Гц может выдерживать колебания до 200 мГц, совокупный эффект множества таких синхронизированных возмущений рискует привести систему к нестабильности.

Исследователи предлагают простое решение: производителям следует внедрить рандомизацию в расписание проверок состояния заряда в системах ИБП и сетевых аккумуляторах, чтобы избежать синхронизированных воздействий. Хотя ИБП в настоящее время являются основными инициаторами, подобные эффекты могут возникать от устройств интернета вещей (IoT), которые часто выполняют синхронизированные операции. Однако устройства IoT часто остаются без обновлений — менее 3% из них работают на последней версии прошивки.

Глобальный характер этого явления означает, что регулирующие меры потребуют международной координации. Хотя причина теперь ясна, смягчение этих тонких, но распространённых возмущений будет важно для поддержания устойчивости будущих электросетей.

Источник: TechCrunch, ноябрь 2026.