Ученые выявили необычное явление в энергетических сетях на пяти континентах, которое проявлялось с интервалом в 60 секунд.
На протяжении более десяти лет ученые не могли выяснить, почему энергосистемы, изолированные друг от друга на разных континентах, синхронно меняют частоту каждые 60 секунд. Оказалось, что причина этого явления довольно простая.
Об этом сообщает исследование, опубликованное в журнале Nature Energy, в котором трудится команда под руководством Дирка Виттгаута из Кельнского университета. Выяснили, что поминутные колебания частоты связаны с автоматической работой источников бесперебойного питания (ИБП).
Результаты работы ученых показывают, что даже мелкие рутинные проверки оборудования, проводимые одновременно, могут приводить к сбоям в системе.
Как возникает это явление и почему оно существует?
Исследователи объясняют, что электросеть должна поддерживать постоянный баланс между производством и потреблением энергии. Если потребление превышает выработку, частота переменного тока (50 или 60 герц) снижается, и наоборот.
Первые случаи аномальных колебаний частоты были зафиксированы в Скандинавии в 2014 году, а позже они наблюдались в энергосетях континентальной Европы, Великобритании, Австралии и США.
Чтобы выявить источник проблемы, ученые провели анализ высокоточных измерений потребления в исследовательском центре Юлих в Германии:
- 60-секундный ритм был зафиксирован в четырех зданиях с мощными ИБП;
- в зданиях без ИБП аномалии не наблюдалось;
- оказалось, что каждую минуту программное обеспечение ИБП выполняет автоматическую проверку батарей.
«Современные цифровые устройства синхронизируют свои внутренние часы через интернет, поэтому тысячи резервных систем в больницах, дата-центрах и на предприятиях проводят самопроверку одновременно», — отмечают исследователи.
Читайте больше: ИИ научили управлять активностью человеческого мозга: как технология помогает видеть
Каковы последствия и как можно справиться с проблемой?
На данный момент эти колебания не представляют непосредственной угрозы для стабильности энергосетей, так как их амплитуда составляет всего несколько миллигерц.
Тем не менее, ученые подчеркивают наличие скрытых рисков:
- Небольшие колебания могут усиливаться внутренними процессами самой энергосистемы.
- Регулярные скачки могут приводить к ускоренному износу оборудования, включая турбины гидроэлектростанций.
- С увеличением числа дата-центров и умных устройств масштабы проблемы будут расти.
Решение проблемы оказалось достаточно простым. Производителям оборудования достаточно внести изменения в программное обеспечение, добавив случайное временное смещение во время самодиагностики.
Интересно, что один из производителей ИБП уже выпустил обновление программного обеспечения после обращения ученых, которое убрало строгую 60-секундную периодичность проверок.
Еще больше интересного:
- Спутники Starlink падают на Землю каждый день: почему ученые бьют тревогу
- Возможны ли путешествия по времени? Физик нашел неожиданный довод
Вам также может понравиться
