Villamos hálózatokban a zavarérzékenység igen fontos tényező és a fokozódó lokális energia termelő csomópontok miatt egyre inkább sztochasztikus folyamatokkal jellemezhető. Korábban Észak-Amerika elektromos áramkimaradásainak idősorait elemezve kimutatták, hogy ezek széles eloszlásúak, melyből (önszerveződő) kritikusságra következtettek. A váltakozó áramú elektromos hálózatokat az ún. Kuramoto modellel szokták modellezni, melyben a csomópontokon értelmezett csatolt oszcillátorok fázisa szinkronizációs átmenetet mutat a csatolási állandó függvényében.

A deszinkronizációs jelenséget eddig egy globális quench alapján vizsgáltuk, ami megfelel az átvitt maximális teljesítmény (K) drasztikus leesése utáni helyzetnek. Hálózatainkban ilyenkor, az adiabatikus közelítéshez hasonló, széles szinkronizációs átmenet jelenik meg a kritikus vagy katasztrofikus fázisátalkulási jelenségek helyett. Viszont meglepő módon a kimaradások időstatisztikái így is vastagfarkú, K függő eloszlásokat mutatnak.

A feladat Kuramoto típusú modelleket megoldó Runge-Kutta algoritmus futtatása, kiértékelése lenne, mely valós alapon generált elektromos hálózatokat vizsgál. Szeretnénk megvizsgálni, hogy hogyan alakulnak a deszinkronizációt jellemző időeloszlások egy kisebb perturbáció hatására a szinkronizációs átmenet közelébe hangolt rendszer esetén. Bináris eloszlású, termelő-fogyasztókat leíró tagokat vennénk a másodrendű Kuramoto egyenletbe, vizsgálnánk a gráf élek irányítottságának, valamint a termelők elosztottságának a hatását is. A kutatás célja az lenne, hogy az önszerveződő kritikus DC modell helyett tudjuk-e a deszinkronizációs AC modellel is leírni és előrejelezni az elektromos hálózati katasztrófákat.


A numerikus számításokat  az NIIF HPC-s és GPU-s infrastrukúra segíti, valamint pályázunk a téma MTA-EK-MFA-s kiemelt intézeti támogatásra is.