Naukowcy z Łodzi opracowali metodę minimalizowania zagrożenia blackoutem

O publikacji dotyczącej metody dobierania parametrów sieci energetycznej, która pozwoli minimalizować szansę na blackout, zamieszczonej prestiżowym czasopiśmie naukowym, poinformowała rzeczniczka Politechniki Łódzkiej (PŁ) Ewa Chojnacka.

Jak wyjaśniają naukowcy, sieć energetyczna to zbiór połączeń pomiędzy producentami a konsumentami energii elektrycznej; kwestią elementarną dla jej prawidłowego funkcjonowania jest stabilność stanu synchronizacji w układzie. Desynchronizacja kilku, a nawet jednego elementu sieci, może prowadzić do niepożądanego zjawiska tzw. blackoutu.

Ta nagła i poważna awaria systemu elektroenergetycznego powoduje dłuższą przerwę w dostawie energii, której skutkiem jest m.in. wygaśnięcie oświetlenia na znacznym obszarze. Sieć traci swoją stabilność na skutek perturbacji, powstających np. w wyniku złych warunków atmosferycznych.

Aby zapobiec takim sytuacjom, stosuje się obecnie mechanizmy wymuszające synchronizację w sieci. Naukowcy z łódzkiej uczelni we współpracy ze specjalistami z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Skutkami Klimatu oraz z Uniwersytetu Narodowego im. Tarasa Szewczenko w Kijowie pokazali, że możliwe jest inne podejście do zagadnienia.

"Korzystając z narzędzi dynamiki nieliniowej znaleźliśmy sposób na dobranie jak najkorzystniejszych, pod kątem stabilności, parametrów sieci. Raz ustalone - powinny minimalizować ryzyko blackoutu. Wówczas, gdyby sieć została zaburzona, z dużym prawdopodobieństwem i tak nie istnieje inny stan, w którym sieć mogłaby się znaleźć. Tym samym sieć powróci do stanu synchronizacji. Do znalezienia odpowiednich parametrów - głównie tzw. rezystancji połączeń - użyliśmy metody stabilności pojedynczego węzła, która dobrze sprawdza się dla zaburzeń lokalnych" - wyjaśniła jedna ze współautorek publikacji dr Patrycja Jaros z PŁ.

Badania przeprowadzone zostały na dwóch modelach: na skandynawskiej sieci energetycznej oraz na teoretycznym układzie kołowym (naprzemiennie rozłożeni konsumenci i producenci prądu). Dla obydwu modeli otrzymano te same wyniki jakościowe.

Artykuł w "Nature Communications" (https://www.nature.com/articles/s41467-020-14417-7), którego współautorami są prof. Tomasz Kapitaniak i dr Patrycja Jaros z PŁ ukazał się w czwartek.