с 16.09.2018 по настоящее время
Апатиты, Россия
с 01.01.2018 по настоящее время
Центр физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН (Инженер-программист)
с 01.01.2022 по настоящее время
Апатиты, Мурманская область, Россия
с 01.01.2003 по настоящее время
Центр физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН (Научный сотрудник)
Геофизический центр РАН
Апатиты, Мурманская область, Россия
Апатиты, Мурманская область, Россия
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
BISAC SCI019000 Earth Sciences / General
Бесперебойное питание потребителей является основной задачей электроснабжающих компаний по всему миру. Одной из причин аварийного отключения электроэнергии могут служить магнитные бури в периоды возросшей солнечной активности. Они вызывают протекание геоиндуктированных токов (ГИТ) в протяженных электрических сетях на поверхности Земли. История изучения этого явления показывает, что ГИТ во время сильных магнитных бурь приводили к нарушению электроснабжения отдельных регионов Канады, Швеции и США. С целью изучения этого явления и оценки рисков таких аварий для региональной системы, на Северо-Западе России была создана система регистрации ГИТ в нейтралях автотрансформаторов 330 кВ Кольско-Карельского транзита. За 11 лет непрерывного мониторинга были зафиксированы многочисленные случаи протекания высоких величин квазипостоянных токов разной длительности, индуктированные изменением геомагнитного поля. Для анализа токов было выбрано вейвлет-преобразование, так как этот метод позволяет фиксировать не только состав частот, но и изменение спектральных характеристик во времени, что является немаловажным при изучении ГИТ. В статье представлено обсуждение полученных скейлограмм ГИТ для четырех событий 24 солнечного цикла: 13-14 Ноября 2012, 17-18 Марта 2015, 7-8 Сентября 2015 и 7-8 Сентября 2017. Анализ показал, что характерная длительность пика рассмотренных ГИТ составила от 4.6 до 11.1 мин.
геоиндуктированные токи, геомагнитная буря, автотрансформатор, непрерывное вейвлет-преобразование
1. Adhikari, B., N. Sapkota, S. Dahal, B. Bhattarai, K. Khanal, and N. P. Chapagain (2019), Spectral characteristic of geomagnetically induced current during geomagnetic storms by wavelet techniques, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 192, 104,777, doihttps://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.01.020.
2. Aksenovich, T. V. (2020), Comparison of the Use of Wavelet Transform and Short-Time Fourier Trans- form for the Study of Geomagnetically Induced Current in the Autotransformer Neutral, in 2020 Inter- national Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon), pp. 1-5, IEEE, doihttps://doi.org/10.1109/fareastcon50210.2020.9271210.
3. Albert, D., P. Schachinger, R. L. Bailey, H. Renner, and G. Achleitner (2022), Analysis of Long-Term GIC Measure- ments in Transformers in Austria, Space Weather, 20(1), e2021SW002,912, doihttps://doi.org/10.1029/2021sw002912.
4. Barannik, M. B., A. N. Danilin, Y. V. Kat’kalov, V. V. Kolobov, Y. A. Sakharov, and V. N. Selivanov (2012), A system for recording geomagnetically induced currents in neutrals of power autotransformers, Instruments and Experimental Techniques, 55(1), 110-115, doihttps://doi.org/10.1134/s0020441211060121.
5. Belakhovsky, V., V. Pilipenko, M. Engebretson, Y. Sakharov, and V. Selivanov (2019), Impulsive disturbances of the geomagnetic field as a cause of induced currents of electric power lines, Journal of Space Weather and Space Climate, 9, 18, doihttps://doi.org/10.1051/swsc/2019015.
6. Boteler, D. H. (2001), Assessment of Geomagnetic Hazard to Power Systems in Canada, Natural Hazards, 23(2), 101-120, doihttps://doi.org/10.1023/A:1011194414259.
7. Choi, K.-C., M.-Y. Park, Y. Ryu, Y. Hong, J.-H. Yi, S.-W. Park, and J.-H. Kim (2015), Installation of Induced Current Measurement Systems in Substations and Analysis of GIC Data during Geomagnetic Storms, Journal of Astronomy and Space Sciences, 32(4), 427-434, doihttps://doi.org/10.5140/JASS.2015.32.4.427.
8. Dimmock, A. P., L. Rosenqvist, J.-O. Hall, A. Viljanen, E. Yordanova, I. Honkonen, M. André, and E. C. Sjöberg (2019), The GIC and Geomagnetic Response Over Fennoscandia to the 7-8 September 2017 Geomagnetic Storm, Space Weather, 17(7), 989-1010, doihttps://doi.org/10.1029/2018sw002132.
9. Erinmez, I., J. G. Kappenman, and W. A. Radasky (2002), Management of the geomagnetically induced current risks on the national grid company's electric power transmission system, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 64(5-6), 743-756, doihttps://doi.org/10.1016/s1364-6826(02)00036-6.
10. Falayi, E., O. Ogunmodimu, O. Bolaji, J. Ayanda, and O. Ojoniyi (2017), Investigation of geomagnetic induced current at high latitude during the storm-time variation, NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, 6(1), 131- 140, doihttps://doi.org/10.1016/j.nrjag.2017.04.010.
11. Guillon, S., P. Toner, L. Gibson, and D. Boteler (2016), A Colorful Blackout: The Havoc Caused by Auro- ral Electrojet Generated Magnetic Field Variations in 1989, IEEE Power and Energy Magazine, 14(6), 59-71, doihttps://doi.org/10.1109/MPE.2016.2591760.
12. Kappenman, J. (2018), Geomagnetic Disturbances and Impacts upon Power System Operation, in Electric Power Generation, Transmission, and Distribution: The Electric Power Engineering Handbook, pp. 1-22, CRC Press, doihttps://doi.org/10.1201/9781315222424-17.
13. Lee, G., R. Gommers, F. Waselewski, K. Wohlfahrt, and A. O'Leary (2019), PyWavelets: A Python package for wavelet analysis, Journal of Open Source Software, 4(36), 1237, doihttps://doi.org/10.21105/joss.01237.
14. Liu, C., L. Liu, and R. Pirjola (2009), Geomagnetically induced currents in the high-voltage power grid in China, IEEE Transactions on Power Delivery, 24(4), 2368-2374, doihttps://doi.org/10.1109/TPWRD.2009.2028490.
15. Mac Manus, D., C. Rodger, M. Dalzell, A. Thomson, M. Clilverd, and T. Petersen (2017), Long-term geomagnetically induced current observations in New Zealand: Earth return corrections and geomagnetic field driver, Space Weather, 15(8), 1020-1038, doihttps://doi.org/10.1002/2017SW001635.
16. Mallat, S. (2008), A Wavelet Tour of Signal Processing: The Sparse Way. A Wavelet Tour of Signal Processing: The Sparse Way, 1-805 pp., doihttps://doi.org/10.1016/B978-0-12-374370-1.X0001-8.
17. Molinski, T. (2002), Why utilities respect geomagnetically induced currents, Journal of Atmospheric and Solar- Terrestrial Physics, 64(16), 1765-1778, doihttps://doi.org/10.1016/S1364-6826(02)00126-8.
18. Oliveira, D., and C. Ngwira (2017), Geomagnetically Induced Currents: Principles, Braz J Phys, 47, 552-560, doihttps://doi.org/10.1007/s13538-017-0523-y.
19. Pulkkinen, A., S. Lindahl, A. Viljanen, and R. Pirjola (2005), Geomagnetic storm of 29-31 October 2003: Geo- magnetically induced currents and their relation to problems in the Swedish high-voltage power transmission system, Space Weather, 3(8), 08 03, doihttps://doi.org/10.1029/2004SW000123.
20. Pulkkinen, A., R. Pirjola, and A. Viljanen (2008), Statistics of extreme geomagnetically induced current events, Space Weather, 6(7), 07,001, doihttps://doi.org/10.1029/2008SW000388.
21. Torrence, C., and G. P. Compo (1998), A Practical Guide to Wavelet Analysis, Bulletin of the American Meteorological Society, 79(1), 61-78, doi:10/bhbwhf.
22. Trichtchenko, L. (2021), Frequency Considerations in GIC Applications, Space Weather, 19(8), 2020 002,694, doihttps://doi.org/10.1029/2020SW002694.
23. Viljanen, A. (2011), European Project to Improve Models of Geomagnetically Induced Currents, Space Weather, 9(7), 07,007, doihttps://doi.org/10.1029/2011SW000680.
24. Watari, S. (2017), Geomagnetic storms of cycle 24 and their solar sources, Earth, Planets and Space, 69(1), 1-8, doihttps://doi.org/10.1186/s40623-017-0653-z.
25. Watari, S., S. Nakamura, and Y. Ebihara (2021), Measurement of geomagnetically induced current (GIC) around Tokyo, Japan, Earth, Planets and Space, 73(1), 102, doihttps://doi.org/10.1186/s40623-021-01422-3.
26. Wik, M., A. Viljanen, R. Pirjola, A. Pulkkinen, P. Wintoft, and H. Lundstedt (2008), Calculation of geomagnetically induced currents in the 400 kV power grid in southern Sweden, Space Weather, 6(7), doihttps://doi.org/10.1029/2007SW000343.
27. Wu, C.-C., K. Liou, R. P. Lepping, L. Hutting, S. Plunkett, R. A. Howard, and D. Socker (2016), The first super geomagnetic storm of solar cycle 24: “The St. Patrick’s day event (17 March 2015)”, Earth, Planets and Space, 68(1), 1-12, doihttps://doi.org/10.1186/s40623-016-0525-y.
28. Xu, W.-H., Z.-Y. Xing, N. Balan, L.-K. Liang, Y.-L. Wang, and Q.-H. Zhang (2022), Spectral analysis of geomagneti- cally induced current and local magnetic field during the 17 March 2013 geomagnetic storm, Advances in Space Research, 69(9), 3417-3425, doihttps://doi.org/10.1016/j.asr.2022.02.025.
29. Yagova, N. V., V. A. Pilipenko, Y. A. Sakharov, and V. N. Selivanov (2021), Spatial scale of geomagnetic Pc5/Pi3 pulsations as a factor of their efficiency in generation of geomagnetically induced currents, Earth, Planets and Space, 73(1), 1-13, doihttps://doi.org/10.1186/s40623-021-01407-2.
