【23 Daily 綜合報導】據 techcrunch.com 報導,長久以來全球電網經常在每60秒時出現微小頻率下沉現象,引發各國電網經理人困惑。德國尤利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)之研究人員 Dirck Witthaut 及團隊歷經多年調查,終於找出導致此協同擾動的根本原因。
全球電網每分鐘頻率下沉之謎
這些頻率微幅下沉現象不僅在某一區域發生,而是跨國家、跨洲際的電網同步現象。電網頻率的穩定對維持大範圍電力系統運作至關重要,頻率振盪若過大,或因無法正確判斷源頭採取錯誤對策,可能導致停電或損壞水力發電機組設備。起初,團隊懷疑具共振特性、曾經導致超低頻振盪(UFLOs)的水力發電系統,但研究發現,這種共振通常是間歇性且無法持續穩定每分鐘發生一次。
獨特的每分鐘節奏指向了電池儲能系統與UPS
經過在尤利希校區部署80多台智慧電力品質儀表監測電壓、頻率及功率後,研究團隊發現與大型電網相同的每分鐘頻率下降在連接至電池儲能系統的變壓器處也有明確記錄。深入分析顯示,多數靜態電池系統,包括資料中心的不斷電系統(UPS)及大型電網級電池,每隔一分鐘同步檢測自身電量狀態,這些同步行為透過精準連網時鐘協調,引發微妙但全球可測的電力頻率擾動。
愛爾蘭數據中心的數據揭示擾動加劇趨勢
研究團隊利用愛爾蘭電網運營商提供的數據進行驗證。隨著該國資料中心規模擴增,UPS裝置數量倍增,導致2016至2021年間愛爾蘭電網每分鐘頻率下沉幅度從3毫赫茲上升至12毫赫茲,甚至近期超過20毫赫茲。儘管以50赫茲為基準的電網可承受±200毫赫茲波動,仍有逐步接近限制的風險。
編輯觀點:持續關注同步設備管理避免全球電網風險
此項發現首次明確指出,全球多地電網微幅同步頻率擾動的起因為眾多UPS與電池儲能系統同步執行內部檢測。由於問題基本上可透過軟體更新,讓檢查時間增加隨機化來破除同步機制,解決方法相對簡單。然而,鑑於物聯網裝置數量龐大且多數未更新韌體,類似同步檢查引起的電力擾動仍有持續存在可能。監管機關與電力產業需規劃合適的標準與管理策略,確保日益多樣化的電力負載與智能設備不會威脅整體電網穩定性。創業者可朝電力品質監控、韌體安全及智慧能源管理等領域尋找發展機會,並藉科學監測工具驗證裝置同步行為是否已有效減緩。