Дослідники виявили причину щохвилинних коливань частоти у європейській енергомережі

Чому частота енергосистеми стабільно провалюється рівно на початку кожної хвилини? Дослідники з Юліха шукали відповідь на це питання кілька років і розгадали глобальний сигнал, який роками бачили в мережі й не могли пояснити.

Європейська енергомережа працює на частоті 50 герців. Цей показник щосекунди сигналізує операторам про баланс попиту та пропозиції. Німецький оператор системи передачі TenneT помітив регулярне падіння частоти кожні 60 секунд. Хоча ці провали не загрожують безпеці енергопостачання, вони були чітко вимірюваними й спостерігалися роками. Команда під керівництвом Дірка Віттхаута з Дослідницького центру Юліха у співпраці з Кельнським університетом та Технологічним інститутом Карлсруе змогла знайти причину.

Джерелом проблеми виявилися великі батареї джерел безперебійного живлення, які забезпечують роботу серверів. Кожен такий пристрій перевіряє стан свого акумулятора раз на хвилину, і ця перевірка споживає короткий імпульс енергії.

«Ми уважніше придивилися до одного з пристроїв і виявили стрибок струму на початку кожної хвилини, викликаний запитом потужності», — пояснив професор Інституту теоретичної фізики Кельнського університету Дірк Віттхаут.

За словами дослідника, такий ефект міг виникнути лише тоді, коли багато пристроїв споживають енергію одночасно. Оскільки, за припущенням Віттхаута, виробники обладнання налаштували таймери перевірки рівно на початок хвилини, багато пристроїв створюють синхронний стрибок попиту. Дослідники зафіксували цей сигнал і за межами Європи. В Ірландії, де датацентри з великим батарейним резервом споживають близько п’ятої частини всієї електроенергії, амплітуда однохвилинного сигналу зросла в чотири рази з 2016 по 2021 рік.

Кожне таке падіння частоти змушує гідротурбіни злегка сповільнюватися, збільшуючи їхнє механічне зношення. Проблема має просте рішення, яке майже нічого не коштуватиме: запити на перевірку заряду потрібно розподілити у випадковому порядку. Оскільки сьогодні не існує обов’язкового стандарту щодо часу таких перевірок, невеликої зміни мікропрограми від виробників могло б бути достатньо, щоб прибрати цей сигнал із мережі.

Джерело: pv Europe