с 01.01.2022 по настоящее время
Паратунка, Камчатский край, Россия
Горно-Алтайск, Республика Алтай, Россия
Создана установка для измерения геомагнитно-индуцированных токов (ГИТ), которая установлена на подстанции «Ининская» в Республике Алтай. С апреля 2024 г. проводился периодический мониторинг ГИТ в заземлении нейтрали силового трансформатора с напряжением 110 кВ. Зарегистрированы ГИТ, амплитуда которых достигала 138 мА во время геомагнитных возмущений, что, с учетом параллельного характера заземления подстанции «Ининская» и Ининской солнечной электростанции, означает наличие суммарного ГИТ 1.3 А в заземлении обоих объектов. Показано наличие ГИТ во время наблюдений геомагнитных пульсаций классов Рс3 и Рс5. Обнаружено качественное согласие результатов измерений ГИТ с модельными значениями, рассчитанными на основе измерений на магнитной станции «Байгазан» в приближении однородной проводимости земной коры. Показано влияние сопротивления заземления на регистрируемые ГИТ.
геомагнитно-индуцированные токи, мониторинг, моделирование, геомагнитные бури, геомагнитные пульсации, Горный Алтай
1. Бакиянов А.И., Бетев А.А., Гвоздарев А.Ю., Учайкин Е.О. Новая магнитная станция — Байгазан (Горный Алтай, Телецкое озеро). Глубинное строение, геодинамика, тепловое поле Земли, интерпретация геофизических полей: труды 6-х научных чтений Ю.П. Булашевича. Екатеринбург: УрО РАН, 2011, с. 29–32.
2. Баранник М.Б., Данилин А.Н., Катькалов Ю.В. и др. Система регистрации геоиндуктированных токов в нейтралях силовых автотрансформаторов. Приборы и техника эксперимента. 2012, № 1, с. 118–123.
3. Водянников B.В., Гордиенко Г.И., Нечаев С.А. и др. Наведенные токи в линиях электропередач по данным геомагнитных вариаций. Геомагнетизм и аэрономия. 2006, т. 46, № 6, с. 853–859.
4. Гусев Ю.П., Лхамдондог А.Д., Монаков Ю.В., Ягова Н.В. Влияние знакопостоянного тока на баланс потокосцеплений первичных и вторичных обмоток силового трансформатора. Релейная защита и автоматизация. 2020, № 2 (39), с. 20–25.
5. Козырева О.В., Пилиенко В.А., Добровольский М.Н. и др. База данных геомагнитных наблюдений в российской Арктике и ее использование для оценки воздействий космической погоды на технологические системы. Солнечно-земная физика. 2022, т. 8, № 1, с. 39–50. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-81202205 / Kozyreva O.V., Pilipenko V.A., Dobrovolsky M.N., Zaitsev A.N., Marshalko E.E. Database of geomagnetic observations in Russian Arctic and its application for estimates of the space weather impact on technological systems. Sol.-Terr. Phys. 2022, vol. 8, no. 1, pp. 39–50. DOI:https://doi.org/10.12737/stp-81202205.
6. Новиков И.С., Поспеева Е.В. Неотектоника восточной части Горного Алтая по данным магнитотеллурического зондирования. Геология и геофизика. 2017, т. 58, № 7, с. 959–971. DOI:https://doi.org/10.15372/GiG20170701.
7. Паркинсон У. Введение в геомагнетизм: Пер. с англ. М.: Мир, 1986, 528 с.
8. Пилипенко В.А. Воздействие космической погоды на наземные технологические системы. Солнечно-земная физика. 2021, т. 7, № 3, с. 72–110. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-73202106 / Pilipenko V.A. Space weather impact on ground-based technological systems. Sol.-Terr. Phys, 2021. vol. 7, no. 3, pp. 68–104. DOI:https://doi.org/10.12737/stp-73202106.
9. Поспеева Е.В., Витте Л.В., Потапов В.В., Сахарова М.А. Магнитотеллурические исследования в районах новейшей тектоники и сейсмической активности (на примере Горного Алтая). Геофизика. 2014, № 4, с. 8–16.
10. Селиванов В.Н., Аксенович Т.В., Билин В.А. и др. База данных геоиндуцированных токов в магистральной электрической сети «Северный транзит». Солнечно-земная физика. 2023, т. 9, № 3, с. 100–110. DOIhttps://doi.org/10.12737/szf-93202311 / Selivanov V.N., Aksenovich T.V., Bilin V.A., Kolobov V.V., Sakharov Ya.A. Database of geomagnetically induced currents in the main transmission line “Northern transit”. Sol.-Terr. Phys. 2023, vol. 9, no. 3, pp. 93–101. DOI:https://doi.org/10.12737/stp-93202311.
11. Сивоконь В.П. Новый метод обнаружения геомагнитно-индуцированных токов. Электротехника. 2021, № 11, с. 53–58.
12. Соколова О.Н., Сахаров Я.А., Грицутенко С.С., Коровкин Н.В. Алгоритм анализа устойчивости энергосистем к геомагнитным бурям. Известия РАН. Энергетика. 2019, № 5, с. 33–52. DOI:https://doi.org/10.1134/S0002331019050145.
13. Схема и программа развития электроэнергетики Республики Алтай на 2022–2026 (утверждена решением главы Республики Алтай 04/29/2021 № 118-u). Горно-Алтайск: Министерство регионального развития Республики Алтай, 2021. URL: https://docs.cntd.ru/document/574723771 (дата обращения 13 мая 2025 г.)
14. Тренькин А.А., Воеводин С.В., Коблова О.Н. и др. Моделирование воздействия сильной магнитной бури на Объединенную энергетическую систему Центра России. Электричество. 2023, № 2, с. 37–49. DOI:https://doi.org/10.24160/0013-5380-2023-2-37-49.
15. Учайкин Е.О., Кудин Д.В., Гвоздарев А.Ю. Разработка индукционного магнитометра на основе датчика ИНТ-1 и результаты мониторинга на магнитной станции «Байгазан». Взаимодействие полей и излучения с веществом: труды Международной Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике. Иркутск, 2015, С. 267–268.
16. Ягова Н.В., Сахаров Я.А., Пилипенко В.А., Селиванов В.Н. Длиннопериодные геомагнитные пульсации как элемент воздействия космической погоды на технологические системы. Солнечно-земная физика. 2024, т. 10, № 3, с. 146–156. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-103202415 / Yagova N.V., Sakharov Y.A., Pilipenko V.A., Selivanov V.N. Long-period pulsations as an element of space weather influence on technological systems. Sol.-Terr. Phys. 2024, vol. 10, no. 3, pp. 136–146. DOI:https://doi.org/10.12737/stp-103202415.
17. Albert D., Schachinger P., Bailey R.L., et al. Analysis of long-term GIC measurements in transformers in Austria. Space Weather. 2022, vol. 20, e2021SW002912. DOI:https://doi.org/10.1029/2021SW002912.
18. Alekseev D., Palshin N., Kuvshinov A. Compilation of 3D global conductivity model of the Earth for space weather applications. Earth, Planets and Space. 2015, vol. 67, no. 1, p. 108. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-015-0272-5.
19. Bailey R.L., Leonhardt R., Möstl C., et al. Forecasting GICs and geoelectric fields from solar wind data using LSTMs: Application in Austria. Space Weather. 2022, vol. 20, e2021SW002907. DOI:https://doi.org/10.1029/2021SW002907.
20. Barbosa C.S., Hartmann G.A., Pinheiro K.J. Numerical modeling of geomagnetically induced currents in a Brazilian transmission line. Adv. Space Res. 2015, vol. 55, iss. 4, pp. 1168–1179. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2014.11.008.
21. Bedrosian PA, Love J.J. Mapping geoelectric fields during magnetic storms: Synthetic analysis of empirical United States impedances. Geophys. Res. Lett. 2015, vol. 42, pp. 10160–10170. DOI:https://doi.org/10.1002/2015GL066636.
22. Bolduc L. GIC observations and studies in the Hydro-Québec power system. J. Atmos. and Solar-Terr. Phys. 2002, vol. 64, pp. 1793–1802. DOI:https://doi.org/10.1016/S1364-6826(02)00128-1.
23. Boteler D.H., Pirjola R.J. Numerical calculation of geoelectric fields that affect critical infrastructure. International J. Geosci. 2019, vol. 10, pp. 930–949. DOI:https://doi.org/10.4236/ijg.2019.1010053.
24. Caraballo R., González-Esparza J.A., Pacheco C.R., Corona-Romero P. Improved model for GIC calculation in the Mexican power grid. Space Weather. 2023, vol. 21, no.1, e2022SW003202. DOI:https://doi.org/10.1029/2022SW003202R.
25. Espinosa K.V., Padilha A.L., Alves L.R., et al. Estimating geomagnetically induced currents in southern Brazil using 3-D Earth resistivity model. Space Weather. 2023, vol. 21, e2022SW003166. DOI:https://doi.org/10.1029/2022SW003166.
26. Gaunt C.T., Coetzee G. Transformer failures in regions incorrectly considered to have low GIC-risk. 2007 IEEE Lausanne Power Tech. Lausanne, Switzerland, 2007, pp. 807–812. DOI:https://doi.org/10.1109/PCT.2007.4538419.
27. Gil A., Berendt-Marchel M., Modzelewska R., et al. Review of geomagnetically induced current proxies in mid-latitude European countries. Energies. 2023, vol. 16, p. 7406. DOI:https://doi.org/10.3390/en16217406.
28. Gvozdarev A.Yu., Kazantzeva O.V., Uchaikin E.O., Yadagaev E.G. Estimation of geomagnetically induced currents in the Altai republic power system according to the Baygazan magnetic station data. Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2023, vol. 45, no. 4, pp. 190–200. DOI:https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-190-200.
29. Hübert J., Beggan C. D., Richardson G.S., et al. Validating a UK geomagnetically induced current model using differential magnetometer measurements. Space Weather. 2024, vol. 22, e2023SW003769. DOI:https://doi.org/10.1029/2023SW003769.
30. Mac Manus D.H., Rodger C.J., Dalzell M., et al. Long-term geomagnetically induced current observations in New Zealand: Earth return corrections and geomagnetic field driver. Space Weather. 2017, vol. 15, pp. 1020–1038. DOI:https://doi.org/10.1002/2017SW001635.
31. Mac Manus D.H., Rodger C.J., Renton A., et al. Implementing geomagnetically induced currents mitigation during the May 2024 “Gannon” G5 storm: Research informed response by the New Zealand power network. Space Weather. 2025, vol. 23, e2025SW004388. DOI:https://doi.org/10.1029/2025SW004388.
32. Marsal S., Torta J.M., Curto J.J., et al. Validating GIC modeling in the Spanish power grid by differential magnetometry. Space Weather. 2021, vol. 19, iss. 12. DOI:https://doi.org/10.1029/2021SW002905.
33. Marshall R.A., Dalzell M., Waters C.L., et al. Geomagnetically induced currents in the New Zealand power network. Space Weather. 2013, vol. 10, iss. 8, S08003. DOI:https://doi.org/10.1029/2012SW000806.
34. Matandirotya E., Cilliers P.J., Van Zyl R.R. Modeling geomagnetically induced currents in the South African power transmission network using the finite element method. Space Weather. 2015, vol. 13, pp. 185–195. DOI:https://doi.org/10.1002/2014SW001135.
35. Matandirotya E., Cilliers, P.J., Van Zyl R.R., et al. Differential magnetometer method applied to measurement of geomagnetically induced currents in Southern African power networks. Space Weather. 2016, vol. 14, no. 3, pp. 221–232. DOI:https://doi.org/10.1002/2015SW001289.
36. Muchini P., Matandirotya E., Mashonjowa E. Analysis of transformer reactive power fluctuations during adverse space weather. International Journal of Energy and Power Engineering. 2024, vol. 18, no. 2, pp. 16–21.
37. Pulkkinen A., Lindahl S., Viljanen A., Pirjola R. Geomagnetic storm of 29–31 October 2003: Geomagnetically induced currents and their relation to problems in the Swedish high-voltage power transmission system. Space Weather. 2005, vol. 3, S08C03. DOI:https://doi.org/10.1029/2004SW000123.
38. Švanda M., Smičková A., Výbošťoková T. Modelling of geomagnetically induced currents in the Czech transmission grid. Earth Planets and Space. 2021, vol. 73, no. 1, p. 229. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-021-01555-5.
39. Taran S., Alipour N., Rokni K., et al. Effect of geomagnetic storms on a power network at mid latitudes. Adv. Space Res. 2023, vol. 71, iss. 12, pp. 5453–5465. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.02.027.
40. Trivedi N.B., Vitorello I., Kabata W., et al. Geomagnetically induced currents in an electric power transmission system at low latitudes in Brazil: A case study. Space Weather. 2007, vol. 5, iss. 4. S04004. DOI:https://doi.org/10.1029/2006SW000282.
41. Uchaikin E.O., Gvozdarev A.Y. Organization of monitoring of even harmonics amplitudes in the electricity networks of the Altai Republic as an indicator of space weather. 2023 IEEE XVI International scientific and technical conference “Actual problems of electronic instrument engineering” (APEIE). Novosibirsk, 2023, pp. 450–454. DOI:https://doi.org/10.1109/APEIE59731.2023.10347597.
42. Uchaikin E., Gvozdarev A., Kudryavtsev N. Assessment of the geomagnetically induced currents impact on the power transformers cores of the Altai Republic 110 kV power grid, E3S Web of Conferences. 2024, vol. 542, p. 02002. DOI:https://doi.org/10.1051/e3sconf/202454202002.
43. Uchaikin E., Gvozdarev A., Kudryavtsev N., Yadagaev E.G. On the impact of geomagnetically induced currents on the energy system of the Altai Republic and Siberia. Russian Electrical Engineering. 2025. vol. 96, no. 6, pp. 477–484. DOI:https://doi.org/10.3103/S1068371225700622.
44. Watari S., Nakamura S., Ebinara Y. Measurement of geomagnetically induced currents (GIC) around Tokyo. Earth, Planets and Space. 2021, vol. 73, p. 102. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-021-01422-3.
45. Yagova N.V., Pilipenko V.A., Sakharov Y.A., Selivanov V.N. Spatial scale of geomagnetic Pc5/Pi3 pulsations as a factor of their efficiency in generation of geomagnetically induced currents. Earth Planets Space. 2021, pp. 73–88. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-021-01407-2.
46. Zhang J.J., Wang C., Sun T.R., et al. GIC due to storm sudden commencement in low-latitude high-voltage power network in China: Observation and simulation. Space Weather. 2015, vol. 13, pp. 643–655. DOI:https://doi.org/10.1002/2015SW001263.
47. URL: https://powersystem.info (дата обращения 12 мая 2025 г.).
48. URL: https://kp.gfz-potsdam.de/en/ (дата обращения 12 мая 2025 г.).
49. URL: https://obsebre.es/en/variations/rapid (дата обращения 12 мая 2025 г.).
