Учёные нашли источник загадочных колебаний частоты в электросетях
Колебания частоты электросети с периодом ровно в минуту исследователи связали с работой оборудования, которое обеспечивает бесперебойное питание. Когда аккумуляторные системы нескольких ИБП запускают самопроверки одновременно, их краткие всплески потребления складываются. Такой сигнал учёные обнаружили в данных электросетей Европы, Северной Америки, Австралии и Малайзии.
На необычную регулярность первым обратил внимание немецкий сетевой оператор Tennet Germany. Команда Дирка Виттхаута из исследовательского центра Юлиха сначала проверила гидроэлектростанции. Модель показала, что их турбины могут усиливать колебания с периодом около минуты. Но она не объяснила, почему сигнал годами повторялся в одной и той же части минуты.
Как нашли источник колебаний
На территории центра работало более 80 измерителей качества электроэнергии. Они записывали параметры сети каждые три секунды. Выраженный минутный цикл потребления обнаружили на участках, где работали аккумуляторные ИБП. У одного из них исследователи проследили сигнал от всплесков тока на клеммах батареи до трансформатора, который соединяет кампус с внешней сетью. Производитель подтвердил, что всплески возникают во время самопроверок.
Часы оборудования могут синхронизироваться по сети. Если проверки в разных установках начинаются почти одновременно, суммарная нагрузка на короткое время растёт. Когда потребление превышает выработку, частота снижается. Авторы описали этот механизм в статье, опубликованной 30 октября в Nature Energy.
Что показали данные Ирландии
В Ирландии величина повторяющегося снижения частоты выросла примерно с 3 мГц в 2016 году до 12 мГц в 2021-м. В более поздних замерах отдельные снижения превышали 20 мГц. За это время выросло и энергопотребление дата-центров. По данным ирландского статистического ведомства, в 2022 году на них приходилось 18% учтённого потребления электроэнергии. Авторы отмечают совпадение этих тенденций. Какую долю колебаний создали ИБП дата-центров, исследование не устанавливает.
Авторы предложили добавлять небольшое случайное смещение ко времени самопроверок, чтобы разные установки выполняли их в разные моменты. После обращения исследователей производитель выпустил обновление. На одном аккумуляторном блоке изученного ИБП всплески тока перестали повторяться через строго одинаковые интервалы.
