Deszinkronizáció és hibajelenségek vizsgálata villamos hálózati modelleken

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Desynchronisation and error detection investigation in electric network models
Típus: 
MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2018/19/2.
Témavezető: 
Név: 
dr. Ódor Géza
Email cím: 
odor@mfa.kfki.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
MTA-MGA
Beosztás: 
tudományos tanácsadó
Konzulens: 
Név: 
dr. Varga Imre
Email cím: 
varga@phy.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
Elméleti Fizika Tanszék
Beosztás: 
egyetemi docens
Elvárások: 

Angol nyelvtudás, programozói gyakorlat (C, C++, vagy Fortran), önálló tanulásra, kutatásra való hajlam, jó statisztikus fizikai alapismeretek.

Leírás: 

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.

 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva