Forskare löser mysteriet med koordinerade störningar i globala kraftnät

Bild: TechCrunch · Källa

Ett tyskt forskningsteam har avslöjat att synkroniserade laddningskontroller av internetanslutna UPS- och batterisystem orsakar koordinerade frekvensdippar var 60:e sekund på kraftnät världen över.

Under flera år har nätoperatörer runt om i världen förbryllats av mikroskopiska, koordinerade frekvensdippar som sker var 60:e sekund på kraftnät. Dessa subtila spänningssänkningar förekom samtidigt över kontinenter, från Europa till Australien, USA och Malaysia, och förbryllade experter samt väckte oro för nätets stabilitet.

Dirk Witthaut och hans team vid Forschungszentrum Jülich i Tyskland genomförde en omfattande undersökning efter att ha mottagit frågan från Tyskland största transmissionsnätsoperatör, Tennet Germany. Med vetskapen om att nätfrekvensen måste hållas inom exakta gränser för att undvika strömavbrott eller utrustningsskador misstänkte forskarna initialt vattenkraftverk, som historiskt kopplats till ultralågfrekventa svängningar på grund av turbinresonans.

Genom modellering av det skandinaviska nätet fann de förhållanden under vilka vattenkraftssystem kunde orsaka en resonans varje minut. Dock fluktuerar sådana mekaniska resonanser vanligtvis snarare än att vara lika exakta och beständiga som observerats. Den beständiga minutperioden pekade istället på en källa styrd av en exakt klocka.

För att undersöka detta installerade teamet över 80 smarta nätkvalitetsmätare på sin lokala campus, utrustade med olika energisystem inklusive batterilagring med avbrottsfri kraftförsörjning (UPS). Data visade att störningarna toppade exakt varje minut, och motsvarade mönstren på större nät.

Det avgörande genombrottet var upptäckten att många fasta batterier och UPS-enheter i datacenter globalt genomför synkroniserade laddningskontroller var 60:e sekund. Eftersom dessa enheter är internetanslutna är deras klockor nästan perfekt synkroniserade, vilket orsakar samtidigt förekommande mindre elkraftsstörningar som tillsammans blir mätbara på storskaliga nät.

Med fokus på Irland, där datacenter använder cirka 18 % av nätets belastning, analyserade de nätdata från 2016 till 2021. De fann att amplituden på dessa minutvisa frekvensdippar fyrdubblades från 3 till 12 millihertz (mHz), med senare dippar som översteg 20 mHz. Även om Irlands 50 Hz-nät tål svängningar upp till 200 mHz, riskerar den kumulativa effekten av många synkroniserade störningar att driva systemet mot instabilitet.

Forskarna föreslår en enkel lösning: tillverkare bör införa slumpmässighet i tidpunkten för laddningskontroller i UPS och batterisystem i nätet för att undvika samordnade effekter. Medan UPS-enheterna för närvarande är de främsta drivkrafterna, kan liknande effekter uppstå från IoT-enheter som ofta utför synkroniserade operationer. Dock är IoT-enheter ofta oskyddade, med mindre än 3 % som kör den senaste firmware.

Fenomenets globala karaktär innebär att reglerande åtgärder kräver internationellt samordnade insatser. Även om orsaken nu är klarlagd kommer det att vara avgörande att hantera dessa subtila men utbredda störningar för att säkerställa framtidens nätresiliens.

Källa: TechCrunch, november 2026.