اكتشاف مصدر الاضطرابات
على مدى سنوات، واجه مشغلو شبكات الكهرباء حول العالم ظاهرة غامضة تتمثل في انخفاض طفيف في تردد الشبكة يحدث بدقة متناهية كل 60 ثانية. هذا النمط المتكرر، الذي رُصد في قارات مختلفة من أوروبا إلى أستراليا والولايات المتحدة، أثار قلق الخبراء نظراً لتأثيره المحتمل على استقرار الشبكة وسلامة المعدات.
تولى فريق بحثي بقيادة ديرك فيتهاوت من مركز أبحاث يوليش (Forschungszentrum Jülich) في ألمانيا مهمة فك هذا اللغز. بعد استبعاد الفرضيات التقليدية المتعلقة بتوربينات الطاقة الكهرومائية، وجه الفريق تركيزه نحو الأجهزة التي تعمل بتوقيت دقيق، وتوصلوا إلى أن أنظمة الطاقة غير المنقطعة (UPS) الموجودة في مراكز البيانات هي المسؤول الرئيسي عن هذه الاضطرابات.
لماذا يحدث هذا التذبذب؟
تعتمد أنظمة UPS، خاصة تلك المستخدمة في مراكز البيانات الكبرى، على فحص حالة الشحن (State-of-Charge) بشكل دوري كل دقيقة. وبما أن هذه الأجهزة متصلة بالإنترنت، فإن ساعاتها الداخلية تكون متزامنة بدقة عالية. عندما تقوم آلاف الأجهزة في مراكز بيانات متعددة بإجراء هذا الفحص في اللحظة نفسها، يتراكم تأثيرها ليشكل اضطراباً ملموساً في تردد الشبكة الكهربائية.
أكدت البيانات المستمدة من الشبكة الأيرلندية هذه الفرضية؛ حيث تستهلك مراكز البيانات نسبة كبيرة من طاقة البلاد، وقد لوحظ تضاعف حدة انخفاض التردد الدقيقة من 3 ميلي هرتز في عام 2016 إلى أكثر من 20 ميلي هرتز في السنوات الأخيرة.
ما الذي يعنيه ذلك للشبكات؟
على الرغم من أن انخفاضاً بمقدار 20 ميلي هرتز قد يبدو ضئيلاً ضمن قدرة تحمل الشبكة (التي تصل عادة إلى 200 ميلي هرتز)، إلا أن تراكمه مع أحمال أخرى قد يدفع الشبكة نحو حالات عدم استقرار أو انقطاع التيار. كما أن هذه الاضطرابات قد تسبب أضراراً طويلة الأمد للمعدات الحساسة.
يوصي الباحثون المصنعين بإضافة خاصية "العشوائية" (Randomization) إلى توقيت فحص حالة الشحن في أنظمة UPS، بدلاً من جعلها تعمل في توقيت ثابت. كما حذر الفريق من أن المشكلة قد تتفاقم مع انتشار أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) التي قد تظهر سلوكيات مشابهة، مما يستدعي تدخلات تنظيمية وتحديثات برمجية عالمية لضمان استقرار البنية التحتية للطاقة في المستقبل.
كيف أعددنا هذا الخبر؟
اعتمد الخبر على المصدر الأصلي الموضح أعلاه. قد نستخدم أدوات آلية للمساعدة في الاستخراج والتصنيف والصياغة،
لكن النشر يخضع لقواعد تمنع المحتوى المكرر والقصير أو الروتيني منخفض القيمة.
اقرأ سياستنا التحريرية.