İyi Bir Şebeke Vatandaşı Olarak Veri Merkezi

Özet

Makale hızlı frekans yanıtını, UPS destekli jeneratör yük adımı ve rampalamayı (özel bir BESS yerine), alçak frekansta yük atmanın OG besleyicileri açmak yerine UPS içinde yapılmasını, şimdi veri merkezlerine getirilen arıza ride-through ve arıza sonrası güç toparlanma şartlarını, şebeke bağlantısı için simülasyon modeli ve kısa devre oranı gereksinimlerini ve GPU yük titreşiminin UPS doğrultucularına, bataryalara ve şebekeye etkisini kapsar. Tipik BESS Li-ion enerji hücreleri yaklaşık 1C deşarjla sınırlıdır; bu, geçici destekte BESS boyutunu ve maliyetini artırır.

Gaz türbini 20 dakika veya daha kısa sürede doğrusal olarak tam yüke çıkarsa, rampayı köprülemek için gereken UPS batarya enerjisi yükün yaklaşık yüzde 20'sidir (kW başına kWh); yaklaşık 1 saatin altındaki çalışma süresinde UPS bataryalarını büyütmek özel BESS'ten ucuzdur. 250 kVA jeneratör üzerindeki 200 kW UPS pilotunda 160 kW yük adımında frekans çöküşü 8 Hz'den fazla iyileşti; 2,5 MW gaz jeneratörü ve 1,7 MW UPS için 0-1,5 ve 1,5-2,5 MW adımları simüle edildi.

Avrupa alçak frekans yük atmasının ilk kademesi tipik olarak 49,0-48,8 Hz'de tetiklenir ve talebin yüzde 5-10'unu atar, son kademeden sonra yüzde 30-60'a çıkar; UPS tabanlı yük atma 150 ms içinde ve sekiz programlanabilir kademeyle yanıt verir. UPS doğrultucu düşük gerilim açması genelde nominalin yüzde 50-80'idir; önerilen değişiklikler güç paylaşımını yüzde 50'ye genişletmek, ride-through olaylarını ayırmak için 150 ms zamanlayıcı ve hızlı arıza sonrası rampadır (RTE Fransa saniyede yüzde 50 ister). ITI (CBEMA) eğrisine göre BT ekipmanı yaklaşık bir hat çevrimi kesintiye dayanır, bu önerilen veri merkezi LVRT şartlarının çok altındadır. GPU yükünde yukarı akışta görülen patlamalar 50-200 ms sürer, boşta yaklaşık yüzde 30'dur; saf GPU yükü için en kötü durum UPS yük adımı yüzde 20-100 varsayılmıştır. 9395XP yüzde 20-100, 9395XC yüzde 10-90 adımlarla 6 Hz'de batarya devreye girmeden test edilmiştir. Süperkapasitörlü UPS yedek süresi saniyelerden yaklaşık yarım dakikaya kadardır; titreşim filtrelemeye uygundur, normal özerklik için değildir.

Öne çıkan noktalar

1. Gaz türbini 20 dk veya daha kısa sürede doğrusal rampalanırsa köprü için yaklaşık yüzde 20 yük kadar kWh/kW UPS batarya enerjisi; yaklaşık 1 saatin altında UPS bataryasını büyütmek BESS'ten ucuz.
2. 200 kW UPS ve 250 kVA jeneratör pilotu 160 kW adımında frekans çöküşünü 8 Hz'den fazla iyileştirdi.
3. Tipik BESS Li-ion hücreleri yaklaşık 1C deşarjla sınırlı.
4. Avrupa UFLS ilk kademe 49,0-48,8 Hz, talebin yüzde 5-10'unu atar; UPS tabanlı UFLS 150 ms içinde, sekiz kademeye kadar.
5. UPS doğrultucu düşük gerilim açması genelde nominalin yüzde 50-80'i; öneri: güç paylaşımı yüzde 50'ye, 150 ms zamanlayıcı, hızlı rampa (RTE saniyede yüzde 50).
6. ITI (CBEMA) eğrisine göre BT ekipmanı yaklaşık bir hat çevrimi kesintiye dayanır.
7. GPU patlamaları 50-200 ms, boşta yaklaşık yüzde 30; en kötü durum adımı yüzde 20-100.
8. Süperkapasitörlü UPS yedek süresi saniyeler-yaklaşık yarım dakika; titreşim filtreleme için, normal özerklik için değil.

Tasarımda kullanımı

• Şebeke bağlantı nesnesine şebeke kodu parametreleri ekleyin: UFLS kademeleri, LVRT eğrisi, arıza sonrası güç toparlanma rampası (%/s) ve PCC'de kısa devre oranı.
• UPS kataloğunda şebeke etkileşimli özellikleri (FFR, UFLS kademeleri, jeneratör desteği), güç paylaşımı için asgari giriş gerilimini ve test edilmiş yapay zekâ yük adımı aralığını tutun.
• Kaynak yerinde gaz motoru veya türbinse, azami yük adımı ve rampa süresini BT yük adımlarına karşı kontrol edin ve UPS bataryasını rampa için boyutlandırın (ilk tahmin kW'ın yaklaşık yüzde 20'si kadar kWh).
• Yapay zekâ salonunda tanımlı yük adımı profili yoksa uyarın ve zayıf şebeke (düşük SCR) bağlantılarını harmonik/flicker çalışması için işaretleyin.

Kimler okumalı

Büyük veya yapay zekâ ağırlıklı veri merkezlerinin şebeke bağlantısını ve yerinde üretimle UPS etkileşimini tasarlayan elektrik mühendisleri.

İlgili standartlar

• EU 2016/1388 (Demand Connection Code)
• EU 2017/2196 (Emergency and Restoration Code)
• ITI (CBEMA) curve
• IEC 62040-3

Yayın bilgileri

Yazarlar

Janne Paananen

Yayıncı

Eaton

Yıl

2025

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye