Nghiên cứu giải mã hiện tượng sụt tần số lặp lại mỗi phút trên lưới điện toàn cầu

Tóm tắt nhanh

• Các nhà nghiên cứu đã lần ra nguyên nhân của hiện tượng sụt tần số nhỏ nhưng lặp lại đúng mỗi 60 giây trên lưới điện ở nhiều nước. Pha dao động này xuất hiện đồng thời tại châu Âu, Australia, Mỹ và Malaysia.
• Ban đầu họ nghi hydropower, vì các tua-bin có thể tạo ra cộng hưởng ultra-low frequency oscillations (UFLOs). Nhưng mô hình trên lưới Scandinavia chỉ giải thích được dao động lặp lại mỗi phút, chưa lý giải vì sao tín hiệu kéo dài lâu như vậy.
• Từ đó, nhóm nghiên cứu chuyển sang tìm một thiết bị có nhịp hoạt động như đồng hồ và lắp hơn 80 smart power quality meters quanh khuôn viên Jülich ở Đức. Hệ thống này có đường dây trung thế, hạ thế, biến áp, solar panels và battery energy storage systems dùng làm UPS.
• Các meter đo frequency, voltage, current và power mỗi 3 giây, và dữ liệu cho thấy biến áp gắn với battery energy storage system cũng đạt đỉnh mỗi phút. Điều đó dẫn họ đến giả thuyết rằng các stationary batteries kiểm tra state-of-charge theo chu kỳ 1 phút.
• Theo nhóm nghiên cứu, nhiều UPS từ data center đến battery quy mô lưới đều kiểm tra mức sạc mỗi phút và đồng bộ gần như hoàn hảo vì kết nối internet. Khi từng thiết bị tự kiểm tra, ảnh hưởng rất nhỏ; khi tất cả làm cùng lúc, tín hiệu trở nên thấy rõ trên lưới.
• Để kiểm chứng, họ phân tích dữ liệu từ grid operators và tìm được bằng chứng ở Ireland. Tại đây, data centers đã tiêu thụ 18% tải trên lưới vào năm 2022, và mỗi cơ sở được phục vụ bởi một nhóm UPS.
• Dữ liệu Ireland cho thấy mức sụt tần số theo từng phút đã tăng gấp bốn lần trong giai đoạn 2016-2021. Nó tăng từ 3 milli-Hertz năm 2016 lên 12 mHz năm 2021.
• Nghiên cứu cho thấy các dao động nhỏ có thể gây trouble cho vận hành lưới nếu không hiểu nguyên nhân và phản ứng sai. Nếu dao động lớn hơn, chúng có thể dẫn tới blackouts hoặc làm hỏng thiết bị, đặc biệt là hydropower turbines.
• Witthaut và các cộng sự nói rằng vấn đề không chỉ nằm ở một quốc gia mà là hiện tượng có tính toàn cầu. Việc các UPS và stationary batteries đồng bộ theo cùng một lịch kiểm tra đã tạo ra mẫu nhiễu lặp lại mà trước đây các nhà vận hành khó giải thích.

Tóm tắt tự động bằng AI từ bài gốc, có thể có sai sót. Hãy kiểm chứng ở bài gốc.