Моделювання блекаутів перевірили на прикладі електромереж Північної Америки

Збої у відносно невеликій частині електричної мережі можуть призвести до каскадних аварій і виведення з ладу істотної частини всієї енергомережі. Американські дослідники виявили це після великомасштабного комп'ютерного моделювання на основі реальних даних про мережі Північної Америки, зібраних у попередні роки, дослідження опубліковано в.

Каскадні аварії трапляються в різних областях, заснованих на використанні мережевої структури, але особливо помітні і небезпечні в електромережах. При вимкненні елемента мережі навантаження, що залишилося, перекидається на сусідні з ним елементи. У деяких випадках навантаження може виявитися критичним і для них, в результаті чого процес може перерости з локального відключення в великомасштабну аварію, що швидко поширюється, залишає без електропостачання цілий регіон.

Дослідницька група під керівництвом Ян Ян (Yang Yang) з Північно-Східного університету США провела моделювання такого процесу на прикладі електричної мережі на території США і південної частини Канади. Вона складається з трьох окремих компонентів: Техаська, Східна і Західна мережі. Для дослідження вони взяли дані Федеральної комісії з регулювання в галузі енергетики США, що відображають стан компонентів мережі за період з 2008 по 2013 рік, в тому числі і дані про рівні вироблення і споживання енергії.

На основі реальної карти вчені створили модельну, в якій відстані між компонентами мережі були змінені для вирівнювання її щільності. Дослідники симулювали пертурбації в мережі і прибирали частину з'єднань між її елементами. В результаті вони з'ясували, що каскадні аварії відбувалися після первинних помилок в 10,8 відсотках сполук. Також вони з'ясували, що зв'язки між компонентами з більш високою серцевинністю (параметр, що відображає зв'язність елемента з іншими елементами мережі) більш вразливі для початку каскадної аварії.

Нещодавно Nissan запустив спільно з енергетичними компаніями пілотний проект, який дозволяє підключати акумулятор електромобіля в мережу і таким чином балансувати навантаження в ній. А в 2015 році дослідники запропонували використовувати дані про активність абонентів стільникової мережі для проектування системи електропостачання в Сенегалі, в якому рівень покриття стільникової мережі набагато вище ніж електромережі.