حل معمای جهانی؛ علت نوسانات مکرر فرکانس در شبکه‌های برق چیست؟

پژوهشگران آلمانی پس از سال‌ها سردرگمی، سرانجام موفق شدند علت اصلی افت مکرر و هم‌زمان فرکانس شبکه‌های برق در سراسر جهان را شناسایی کنند. این پدیده که دقیقاً هر ۶۰ ثانیه رخ می‌داد، یک معمای فنی بزرگ برای مدیران انرژی در قاره‌های مختلف بود.

علت نوسانات هم‌زمان در شبکه‌های برق جهانی

بررسی‌های دقیق نشان می‌دهد که این اختلالات، برخلاف تصورات اولیه، ناشی از نقص در نیروگاه‌های برق‌آبی یا رزونانس توربین‌ها نیست. داده‌های به‌دست‌آمده از مناطق مختلف از جمله اروپا، استرالیا، آمریکا و مالزی، الگوی بسیار منظمی را نشان می‌دهند که در لحظات مشترک تکرار می‌شود.

تیم تحقیقاتی با استفاده از تجهیزات پیشرفته پایش کیفیت توان، دریافت که منشأ اصلی این نوسانات، سامانه‌های ذخیره‌ساز باتری و منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) هستند. این دستگاه‌ها به دلیل اتصال به شبکه اینترنت، دارای ساعت‌های بسیار دقیق و همگام هستند.

"میلیون‌ها دستگاه باتری پشتیبان، دقیقاً در رأس هر دقیقه، وضعیت شارژ خود را بررسی می‌کنند که این اقدام هم‌زمان، ضربه‌ای جمعی به پایداری شبکه وارد می‌کند."

پیامدهای افزایش اختلالات فرکانسی

پایداری سیستم‌های توزیع برق به حفظ فرکانس در محدوده مشخصی وابسته است. هرگونه نوسان غیرقابل کنترل می‌تواند منجر به آسیب‌های فیزیکی به توربین‌ها یا حتی وقوع خاموشی‌های گسترده در سطح ملی شود.

نمونه بارز این وضعیت در کشور ایرلند مشاهده شده است. با افزایش نقش دیتاسنترها در شبکه برق این کشور، میزان افت فرکانس از ۳ میلی‌هرتز در سال ۲۰۱۶ به سطحی فراتر از ۲۰ میلی‌هرتز در سال‌های اخیر رسیده است.

در نهایت، مدیریت این پدیده نیازمند همکاری بین‌المللی و تغییر در استانداردهای تولید تجهیزات الکترونیکی است تا از آسیب به زیرساخت‌های حیاتی برق جلوگیری شود.