Power outage

Elektr energiyasining uzilishi (quvvat uzilishi, quvvat yetishmovchiligi, quvvat yo'qolishi yoki quvvat o'chishi deb ham ataladi) iste'molchiga elektr tarmog'idan quvvat yetkazib berilishining yo'qolishini anglatadi.

Elektr energiyasi tarmog'ida quvvat uzilishining ko'plab sabablari mavjud. Bu sabablarga elektr stansiyalaridagi nosozliklar, elektr uzatish liniyalari, past stansiyalar yoki tarqatish tizimining boshqa qismlariga zarar yetishi va qisqa tutashuv kabilar kiradi.

Quvvat uzilishlari atrof-muhit va jamoat xavfsizligiga tahdid solishi mumkin bo'lgan joylarda ayniqsa muhim ahamiyatga ega. Shifoxonalar, kanalizatsiya inshootlari va konlar kabi muassasalar odatda elektr energiyasi yo'qolganda avtomatik ravishda ishga tushadigan zaxira quvvat manbalariga, masalan, zahira generatorlarga ega bo'ladi. Telekommunikatsiya kabi boshqa muhim tizimlar ham favqulodda zahira quvvatga ega bo'lishi talab qilinadi. Elektr energiyasi uzilishi paytida uylar, korxonalar va boshqa ob'ektlarga quvvat yo'qolish holati kuzatiladi. Quvvat uzilishlari turli sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin, jumladan, yomon ob-havo sharoitlari (masalan, bo'ronlar, to'fonlar yoki qor bo'ronlari), jihozlar nosozligi va tarmoqdagi ortiqcha yuklanish shular jumlasidan.

Turlari 

Elektr energiyasining uzilishi uzilishning davomiyligi va ta'siriga asoslanib uchta turli hodisaga bo'linadi:

 Vaqtinchalik nosozlik – bu odatda quvvat liniyasidagi nosozlik, masalan, qisqa tutashuv yoki yashin urishi natijasida yuzaga keladigan quvvat yo‘qolishi. Nosozlik bartaraf etilgandan so'ng, elektr energiyasi avtomatik ravishda qayta tiklanadi.
"Brownout" – bu elektr ta’minotida kuchlanishning pasayishi. "Brownout" atamasi, kuchlanish pasayganda chiroqlarni xiralashishi bilan bog'liq. Brownoutlar uskunalarning yomon ishlashiga yoki hatto noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin.
 "Blackout" – bu keng hududdagi quvvatning to‘liq yo‘qolishi va uzoq davom etishiga nisbatan qo'llaniladi. Bu elektr energiyasining eng og'ir uzilishidir. Black out holatida quvvatdan uzilgan elektr stansiyalarining tiklanishi nisbatan qiyinroq bo'ladi. Uzilishlarning davomiyligi, black outning xususiyatlari va elektr tarmog‘ining konfiguratsiyasiga qarab, bir necha daqiqadan bir necha haftagacha davom etishi mumkin.

Elektr energiyasiga bo‘lgan talab ta’minotdan oshib ketganda, "rolling blackout"lar (rotatsion uzilishlar) yuzaga keladi va ba’zi iste’molchilarga quvvat kerakli kuchlanishda yetkazib berilishini ta’minlaydi, boshqa iste’molchilar esa umuman elektr quvvatini olmaydi. Bunday uzilishlar rivojlanayotgan mamlakatlarda keng tarqalgan bo'lib, ular oldindan rejalashtirilishi yoki ogohlantirishsiz sodir bo'lishi mumkin. Shuningdek, ular rivojlangan mamlakatlarda ham yuz bergan, masalan, 2000–2001-yillardagi Kaliforniya elektr energiyasi inqirozi paytida hukumatning aralashuvi sabab bo'lgan. Elektr ta’minotining uzilishi ba'zan gaz sizib chiqishi paytida yong‘inning oldini olish uchun jamoat xavfsizligi chora-tadbiri sifatida ham qo‘llaniladi (masalan, Merrimak vodiysi gaz portlashlariga javoban bir nechta shaharlarda elektr ta'minoti to‘xtatib qo‘yilgan), yoki nosoz uzatish liniyalari atrofida o'rmon yong‘inlarning oldini olish uchun qo'llaniladi (masalan, 2019-yilda Kaliforniyada elektr ta’minotining uzilishi).

Quvvat tizimini elektr uzilishlaridan himoya qilish 

Elektr ta’minoti tarmoqlarida elektr energiyasini ishlab chiqarish va elektr yuklama (talab) har soniyada bir-biriga juda yaqin bo‘lishi kerak, bu tarmoq komponentlarining haddan tashqari yuklanishidan saqlanish uchun zarur, aks holda ular jiddiy zarar ko‘rishi mumkin. Haddan tashqari yuklanishni avtomatik aniqlash va zarar ko'rish xavfi bo'lgan sxemalarni uzish uchun himoya relesi va elektr predoxraniteli qo'llaniladi.

Ba'zi sharoitlarda, tarmoq komponentlaridan birining o'chib qolishi tarmoqning qo‘shni segmentlarida oqimning o'zgarishiga olib kelishi mumkin, bu esa tarmoqning katta qismida kaskadli uzilishga olib keladi. Bu bir binodan bir kvartelgacha, hattoki butun shahar yoki butun elektr tarmog'igacha ta'sir qilishi mumkin.

Zamonaviy elektr energiya tizimlari bunday kaskadli uzilishlarga chidamli qilib ishlab chiqilgan, ammo buni ba'zan oldini olish imkoniyati mavjud emas (quyida qarang). Bundan tashqari, kamdan-kam uchraydigan keng ko'lamli uzilishlarning oldini olish uchun qisqa muddatli iqtisodiy foyda yo'q bo'lganligi sababli, tadqiqotchilar tarmoqning chidamliligi vaqt o'tishi bilan kamayishi tendensiyasiga xavotir bildiradilar, qaysiki faqatgina katta avariya sodir bo'lgandan keyin to'g'rilanadigan. 2003-yilda Carreras va uning hamkorlari tomonidan chop etilgan maqolada kichik uzilishlarning ehtimolini kamaytirish faqat katta uzilishlarning ehtimolini oshirishi mumkinligi ta'kidlangan. Bu holda, indivudual iste'molchini qisqa muddatli iqtisodiy manfaatdor qilish keng ko'lamli uzilishlar ehtimolini oshiradi.

2023-yil oktyabr oyida Energetika va tabiiy resurslar bo‘yicha Senat qo‘mitasi tizim bo‘ylab elektr uzilishi natijasida elektr energiyasini qayta tiklash jarayoni “black start” ni o‘rganish uchun uchrashuv o‘tkazdi. Ushbu uchrashuvning maqsadi elektr tarmog'iga zarar yetkazilgan taqdirda elektr ta'minoti sanoatida qanday zaxira rejalari mavjudligini Kongressga ma'lum qilish edi. Elektr tarmog‘iga tahdidlar kiberhujumlar, quyosh bo‘ronlari va og‘ir ob-havo sharoitlari va boshqalarni o‘z ichiga oladi. Masalan, 2003-yilda AQSh va Kanadada "Shimoli-sharqdagi elektr uzilishi" baland voltli elektr uzatish liniyalariga o'sib ketgan daraxtlar tegishi natijasida yuzaga kelgan. Taxminan 55 million kishi elektr energiyasidan mahrum bo‘ldi va uni tiklash uchun taxminan 6 milliard dollar sarflandi.

Kompyuter tizimlarini elektr uzilishlaridan himoya qilish 
Kompyuter tizimlarini himoya qilish uchun, asosiy quvvat manbai vaqtincha mavjud bo'lmasa, uzluksiz quvvat manbai yoki 'UPS' (Uninterruptible Power Supply) dan foydalanish elektr energiyasining doimiy oqimini ta'minlashi mumkin. Elektr energiyasi qayta tiklanganida apparatni zarar ko‘rishdan himoya qilish uchun, kuchlanish ko'tarilgan (bir necha soniya davomida kuchlanish oshishi) holatlarda ortiqcha kuchlanishni moslashtitadigan maxsus qurilma, surge protector, ishlatilishi mumkin.

Katta hududdagi quvvat uzilishda elektrni tiklash 
Keng miqyosdagi uzilishdan so'ng elektr energiyasini tiklash qiyin bo'lishi mumkin, chunki elektr stansiyalarini qayta ishga tushirish kerak. Odatda, bu qolgan tarmoqdan olingan quvvat yordamida amalga oshiriladi. Agar tarmoq quvvati butunlay mavjud bo‘lmasa, "black start" deb ataladigan jarayon amalga oshirilib elektr tarmog'ini ishga tushiriladi. Buni amalga oshirish usuli hudud sharoiti va operatsion siyosatlarga katta darajada bog'liq bo'ladi, ammo odatda uzatish kompaniyalari lokalizatsiyalashgan 'quvvat orollari' tashkil etadilar va ular asta-sekin bir-biriga ulanadi. Ta'minot chastotalarini qabul qilingan chegaralar ichida saqlash uchun, talabni qayta ulashni ishlab chiqarish tiklangan tezlikda amalga oshirish kerak, bu esa elektr stansiyalari, uzatish va tarqatish tashkilotlari o'rtasida yaqin hamkorlikni talab qiladi.

Quvvat uzilishining oldini olish va elektr energiyasining barqarorligi

Oz-o'zini tashkil etgan tanqislik 

Tarixiy ma'lumotlar va kompyuter modellashtirish asosida elektr tarmoqlari o'z-o'zini tashkil etgan tanqislik tizimlari ekanligi ta’kidlangan. Bu tizimlar har xil kattalikdagi, hatto butun tizimni qamrab oladigan uzilishlarni keltirib chiqaradi. Ushbu hodisa barqaror ravishda ortib borayotgan yuklama, elektr kompaniyasining iqtisodiyoti va zamonaviy muhandislik chegaralari bilan bog'liq deb hisoblanadi.

Uzilishlar chastotasini tanqislik nuqtasidan uzoqroq ishlash orqali kamaytirish mumkinligi ko'rsatilgan, ammo bu odatda iqtisodiy jihatdan foydali emas, natijada ta'minotchilar o'rtacha yuklamani vaqt o'tishi bilan oshirib boradilar yoki kamroq yangilashadi, bu esa tarmoqni tanqislik nuqtasiga yaqinlashtiradi. Aksincha, tanqislik nuqtasidan o'tgan tizim juda ko'p uzilishlarni boshdan kechiradi, bu esa tizim bo‘yicha yangilanishlarni keltirib chiqaradi va uni tanqislik nuqtasidan pastga qaytaradi. Tanqislik nuqtasiga yaqin bo‘lganda, uzilishlar chastotasi va kattaligi o‘rtasidagi bog‘lanish kuchlanish qonuniga muvofiq keladi.

Tanqislik nuqtasiga yaqin joylarda kaskadli uzilishlar ko'proq uchraydi. Kuchlanish qonuniga mos keluvchi bog'lanish tarixiy ma'lumotlar va model tizimlarda ko'rinadi. Ushbu tizimlarni maksimal quvvatga juda yaqin ishlatish,jihozlar eskirishi, yomon ob-havo, inson aralashuvi va boshqalar kabi tasodifiy, oldini olish mumkin bo'lmagan uzilishlarning kuchaygan ta'siriga olib keladi. Tanqislik nuqtasiga yaqin bo‘lgan holda, ushbu uzilishlar atrofdagi komponentlarga katta ta'sir ko‘rsatadi, chunki individual komponentlar katta bosimni ko‘taradi. Bu esa, uzilgan komponentdan kelib chiqadigan katta bosimni tizim bo'ylab katta miqdorda qayta taqsimlashga olib keladi, bu esa bevosita ta'sirlangan komponentlardan tashqari qo'shimcha komponentlarning uzilishiga olib keladi, bu esa ko'p xarajatli va xavfli kaskadli uzilishlarni keltirib chiqaradi. Ushbu dastlabki uzilishlar, elektr ta'minotchilarining aniq uzilishlarni oldini olish uchun amalga oshirgan choralar (daraxtlarni kesish, shamolli hududlarda chegarani ajratish, qarigan jihozlarni almashtirish va boshqalar) sababli yanada kutilmagan va oldini olish qiyin bo‘ladi. Ko‘pchilik elektr tarmoqlaridagi murakkabligi dastlabki uzilish sababini aniqlashni juda qiyinlashtiradi.

Rahbarlar uzilishlarning oldini olish mumkinligi haqidagi tizim nazariyalarini rad etadilar, ammo tarmoqning asosiy faoliyatini o‘zgartirish kerakligi haqidagi fikrni ma'qullaydilar. Elektr Energiya Tadqiqot Instituti, tarmoqni muvofiqlashtirish uchun ilg‘or sensorlarni ishlatadigan quvvat nazorat qurilmalari kabi aqlli tarmoq funksiyalarini qo‘llashni targ‘ib qiladi. Boshqalar esa, keng hududdagi AC liniyalari bo'ylab uzilishlarning kaskadlanishining oldini olish uchun elektron boshqariladigan yuqori voltli to'g'ri oqim (HVDC) yong'in to‘siqlari qo‘llanilishini qo‘llab-quvvatlaydilar.

OPA modeli 
2002-yilda Oak Ridge Milliy Laboratoriyasi (ORNL), Wisconsin Universitetining Elektr Tizimlari Muhandislik Tadqiqot Markazi (PSerc) va Alaska Fairbanks Universiteti tadqiqotchilari elektr taqsimot tizimlarining tabiati uchun matematik modelni taklif qildilar. Ushbu model OPA modeli sifatida tanilgan, bu yaratuvchi muassasaning nomiga ishora qiladi. OPA – bu kaskadli uzilish modeli. Boshqa kaskadli uzilish modellari Manchester, Hidden failure, CASCADE va Branching kabi modellarni o‘z ichiga oladi. OPA modeli miqdoriy jihatdan kaskadli uzilishlarning kompleks tarmoqlar modeli – Crucitti–Latora–Marchiori (CLM) modeli bilan taqqoslandi va ikkala model ham uzatish quvvatiga nisbatan o‘rtacha tarmoq zararida (OPA’dagi yukni kamaytirish/ talab, CLM’dagi yo‘l zarari) o‘xshash davriy o‘zgarishlarni ko‘rsatadi.

Quvvat uzilishlari davomiyligini kamaytirish 
Tanqislik nuqtasiga yaqin kaskadli uzilishlarni iqtisodiy jihatdan amalga oshirishning ta'sirlari ko'pincha foydali bo'lmasligi va hatto zararli bo'lishi mumkin. OPA blackout modelidan foydalanib to'rtta kamaytirish usuli sinovdan o'tkazildi:

 Kritik uzilishlar sonini oshirish – Bu kichik uzilishlar chastotasini kamaytirishi, lekin katta uzilishlar chastotasini oshirishi ko'rsatilgan.
 Har bir quvvat liniyasining maksimal yukini oshirish – Bu kichik uzilishlar chastotasini oshirishi, katta uzilishlar chastotasini kamaytirishi ko'rsatilgan.
 Kritik uzilishlar soni va liniyalarning maksimal yukini oshirish kombinatsiyasi – Bu uzilishning kattaligi bo‘yicha sezilarli ta’sir ko‘rsatmaydi. Uzilishlar chastotasining kichik qisqa kamayishi amalga oshirish jarayoni xarajatiga arzimaydi deb taxmin qilingan.
 Increase the excess power available to the grid – Shown to decrease the frequency of smaller blackouts but increase that of larger blackouts.
 Tarmoq uchun mavjud ortiqcha quvvatni oshirish – Bu kichik uzilishlar chastotasini kamaytirishi, katta uzilishlar chastotasini oshirishi ko'rsatilgan.

Kichik va katta uzilishlar chastotasiga nisbatan har bir kamaytirish strategiyasining xarajat-foyda munosabati aniqlanganidan tashqari, yuqorida tilga olingan kamaytirish choralaridan hech biri umumiy uzilishlar sonini sezilarli darajada kamaytirmadi.

A. E. Motter tomonidan faqat mahalliy ma'lumotlardan foydalanib katta kaskadli uzilishlarni (blackout) nazorat qilish uchun kompleks tarmoqlar asosidagi model taklif qilingan.

2015-yilda quvvat uzilishining ta'sirini kamaytirish uchun taklif qilingan yechimlardan biri M. S. Saleh tomonidan taqdim etildi.

Yana qarang 

 Energy crisis
 Brittle Power
 Coronal mass ejection
 Critical infrastructure protection
 Cyberattack
 Dumsor
 Electromagnetic pulse (EMP)
 Energy conservation
 Internet outage
 List of energy storage projects
 Outage management system
 Proactive cyber defence
 Renewable energy
 Rolling blackout
 Self-organized criticality control
 Smart grid
 Uninterruptible power supply

Eng katta elektr uzilish holatlari

 List of major power outages
 2019 Venezuelan blackouts
 2019 Java blackout
 2012 India blackouts
 2003 Italy blackout
 2011 Southwest blackout
 2019 California power shutoffs
 February 13–17, 2021 North American winter storm
 New York City blackout of 1977
 Northeast blackout of 1965
 Northeast blackout of 2003

Manbalar

Havolalar 

 "Blackout", TED talk by Marc Elsberg
 "3 Major Problems in Restoring Power After a Black Out", Space Weather
 
 Blackouts at How Stuff Works
 Design Discussion Primer – Power Outages and Emergencies
 Reflecting on the 2003 Northeast blackout  https://trendingcoolnews.com/how-the-2003-northeast-blackout-prepared-us/

 
Electric power quality
Elektr