Effects of solar activity in power-distribution grids

Abstract

Eruptívne udalosti na Slnku majú bezprostredný vplyv na okolie Zeme. Pro- stredníctvom indukcie elektrických prúdov postihujú pozemskú infraštruktúru ako sú rozvodné siete silovej elektriny. Inšpirovaný nedávnymi štúdiami sme sa rozhodli vyšetrovať koreláciu medzi poruchami nahlásenými na českej rozvodnej sieti a geomagnetickou aktivitou reprezentovanou K indexom. Zistili sme, že v prípade datasetov, ktoré odpovedajú poruchám nahláseným na vedeniach s vysokým a veľmi vysokým napätím a pre elektrické rozvodne, je zvýšený počet porúch v období zvýšenej geomagnetickej aktivity oproti obdobiu so zníženou geomagnetickou aktivitou štatisticky významný. Zistené indikácie ukazujú, že poruchy sú výraznejšie krátko po maximách než krátko pred maxi- mom aktivity. Naše výsledky poukazujú na vplyv geomagneticky indukovaných prúdov na zariadenia rozvodnej siete dokonca aj v krajinách strednej zemepisnej šírky. Aby tieto zistenia mohli byť potvrdené, bolo by potrebné sa pozrieť aj na modelovanie geomagneticky indukovaných prúdov. Druhá časť mojej diplomovej práce zahŕňa modelovanie geoelektrického poľa s využitím minútových meraní geomagnetického poľa dostupných z databáze In- termagnet. Tento model sme aplikovali na dlhodobé merania geomagnetického poľa počas obdobia zvýšenej slnečnej aktivity (napríklad v dňoch, kedy...

Eruptive events on the Sun have an impact on immediate cosmic surround- ings of the Earth. Through induction of electric current also affect Earthbound structures such as the electric power distribution networks. Inspired by recent studies we investigate the correlation between the disturbances recorded by the Czech electric-power distributors with the geomagnetic activity represented by the K index. We found that in the case of the datasets recording the disturbances on the power lines with the high and very high voltage levels and disturbances on elec- trical substations, there was a statistically significant increase of failure rates in the periods of maxima of geomagnetic activity compared to the adjacent minima of activity. There are hints that the disturbances are more pronounced shortly after the maxima than shortly before the maxima of activity. Our results provide hints that the geomagnetically induced currents may af- fect the power-grid equipment even in the mid-latitude country in the middle of Europe. A follow-up study that includes the modelling of geomagnetically induced currents is needed to confirm our findings. The second part of our research includes modelling of geoelectric field using one-minute geomagnetic measurements from Intermagnet database. We applied this model to the long-term...