Учёные объяснили минутные колебания частоты в энергосетях мира самотестами ИБП

Энергосети по всему миру — от континентальной Европы и Великобритании до Южной Кореи, ЮАР и изолированных систем Ирландии, Исландии и Майорки — демонстрируют странную закономерность: частота переменного тока слегка отклоняется от нормы, а затем возвращается к исходному значению, и этот цикл повторяется ровно каждые 60 секунд. Форма сигнала остаётся стабильной уже больше десяти лет, что намекало на неслучайную природу явления.

Разгадку нашла команда физика Дирка Виттаута из Кельнского университета. Исследователи изучили данные высокого разрешения из зданий исследовательского центра Forschungszentrum Jülich в Германии. Минутная закономерность проявилась только в четырёх корпусах — и во всех них стояли источники бесперебойного питания. В зданиях без таких систем ничего подобного не зафиксировали.

Детальный анализ показал: аккумуляторы ИБП дают крошечные всплески тока ровно раз в минуту. В одном здании учёные проследили эти колебания до самой точки подключения к общественной высоковольтной сети. Производитель оборудования подтвердил догадку — всплески вызывают автоматические самотесты батарей, которые запускает программное обеспечение системы управления.

Причина синхронности — во внутренних часах устройств: цифровые системы подстраивают их по внешним сигналам точного времени, поэтому независимые друг от друга приборы начинают выполнять проверки одновременно. По отдельности эти всплески незаметны, но при большом количестве синхронно работающих устройств их суммарный эффект виден во всей сети.

Учёные подчёркивают, что амплитуда колебаний измеряется миллигерцами и угрозы стабильности сетей пока не несёт. Производителям достаточно добавить в программное расписание небольшой случайный разброс, чтобы тысячи устройств не проверяли батареи строго в одну секунду.