Почему гибридная система SVG и TSC стала золотым стандартом для источника питания в центрах обработки данных?

В эпоху цифровых технологий стабильная работа центров обработки данных стала основной поддержкой нормального функционирования современного общества. Как инфраструктура, которая поддерживает крупномасштабную обработку и хранение данных, центры обработки обработки данных имеют чрезвычайно высокие требования для качества электроэнергии. Традиционные технологии компенсации реактивной мощности больше не способны удовлетворить множественные требования современных центров обработки данных для динамического отклика, подавления гармоники и оптимизации энергоэффективности. Появление гибридной системы, объединяющейSVG (статический генератор VAR)и TSC (Thyristor Switched Concacitor) принес революционный прорыв в эту область и постепенно становится золотым стандартом для систем питания центров обработки данных.

Особые проблемы в области питания для центров обработки данных

Система питания центров обработки данных сталкивается с множеством уникальных проблем. Нагрузки, такие как кластеры сервера, устройства хранения и сетевые коммутаторы, имеют очень нелинейные характеристики, генерируя большое количество гармонического загрязнения. Эти гармоники не только приводят к снижению качества электроэнергии, но и могут привести к перегреву оборудования, сокращению срока службы и даже неожиданным отключениям. Между тем, нагрузка в центрах обработки данных резко колеблется, причем значительные изменения происходят в миллисекундах. Традиционные устройства компенсации реактивной мощности трудно достичь быстрого отслеживания и точного регулирования.

Кроме того, эффективность использования мощности (PUE) центра обработки данных, ключевой показатель энергоэффективности, напрямую связан с эксплуатационными затратами. Неэффективная циркуляция реактивной мощности увеличивает потери линии и снижает частоту использования трансформаторов, тем самым невидимо увеличивая расходы на электроэнергию. Еще более серьезно, провисание или мерцающие препараты напряжения могут привести к перезагрузке ИТ -оборудования, что приведет к неисчислимым экономическим потерям. Эти факторы в совокупности налагают строгие требования к системе питания центров обработки данных и привели к тому, что технологическая эволюция гибридной системы SVG+TSC.

Технические преимущества синергии SVG и TSC

В качестве динамического компенсационного устройства, состоящего из полностью контролируемых электронных устройств питания, SVG имеет скорость отклика на миллисекунд и непрерывную беспрепятственную регуляцию. Он использует технологию модуляции PWM и может одновременно достигать реактивной компенсации мощности и гармонического контроля. Выходной ток поддерживает точное фазовое отношение с напряжением системы. Эта характеристика делает ее особенно подходящей для борьбы с быстрыми флуктуациями нагрузок центра обработки данных, и она может противодействовать индуктивной или емкостной реактивной мощности в реальном времени, поддерживая коэффициент мощности выше 0,99.

TSC точно контролирует переключение конденсаторов через тиристоры, имея низкую стоимость и большую мощность. Его основные инновации заключаются в технологии переключения с нулевым переключением, которая может предотвратить ток перерога, генерируемый во время работы традиционных контакторов. Хотя скорость отклика TSC составляет от 10 до 20 миллисекунд, что не так быстро, как SVG, она обладает более значительной экономической эффективностью в основной компенсации реактивной мощности большой мощности. Когда SVG и TSC объединяются в гибридную систему, SVG отвечает за быстрое компенсацию высокочастотных колеблющихся компонентов, в то время как TSC отвечает за устойчивую базовую компенсацию. Вместе они образуют дополнительную и совместную архитектуру.

Уникальная ценность этой комбинации заключается в идеальном балансе между динамической эффективностью и экономикой. SVG охватывает спрос на переходную компенсацию на уровне 10% -20% от рейтинговой мощности, значительно снижая инвестиционные затраты на электронные устройства питания; TSC обеспечивает 80% -90% основной компенсационной мощности, используя технологию зрелых конденсаторов для снижения общей стоимости. Интеллектуальный алгоритм этой системы автоматически оптимизирует стратегию работы и может поддерживать наилучший эффект компенсации в любых условиях нагрузки.

Ключевой прорыв производительности гибридной системы SVG + TSC

С точки зрения контроля над гармоникой, гибридная система компенсации SVG и TSC превосходит традиционные компенсационные решения и обладает превосходной производительностью. SVG может активно вводить ток компенсации с амплитудой, равной и фазой, противоположным гармоническому току, тем самым достигая скорости фильтрации более 95% для 5 -го, 7 -го и других типичных гармоник. С точки зрения гармонического контроля, гибридная система SVG и TSC превосходит традиционные решения с превосходной производительностью. SVG может активно вводить ток компенсации с амплитудой, равной и фазой, противоположной гармоническому току, достигая скорости фильтрации более 95% для 5 -го, 7 -го и других характерных гармоник. По сравнению с чистыми пассивными фильтрами, он не вводит резонансные риски и может адаптивно отслеживать гармонические изменения. Данные тестирования показывают, что гибридная система может снизить THDI (общий уровень гармонических искажений) системы распределения мощности центра обработки данных с более чем 15% до 3%, полностью отвечая требованиям стандарта IEEE 519.

Контроль устойчивости напряжения является еще одним важным преимуществом. Когда крупное энергоснабжение в центре обработки данных запускается или останавливается, или когда происходит сбой сети питания, гибридная система может мгновенно обеспечить реактивную поддержку питания. SVG может реагировать на колебания напряжения в течение 1/4 от цикла. Функция SVG для быстрого регулировки реактивной мощности поддерживает стабильность напряжения шины и сохраняет отклонение напряжения в пределах ± 1%. Эта замечательная способность эффективно позволяет избежать сбоев оборудования, вызванных внезапными падениями напряжения. Например, приложенный случай ультракомпьютирующего центра показывает, что после развертывания гибридной системы частота разломов, связанных с напряжением в системе, снизилась на 82%.

На уровне оптимизации энергоэффективности интеллектуальный алгоритм планирования может гарантировать, что гибридная система TSC и SVG всегда работает в оптимальной точке эффективности. Непрерывно контролируя изменения нагрузки, эта система автоматически выберет наиболее экономичный режим компенсации, то есть использование SVG сначала в условиях легкой нагрузки и координации участия TSC в условиях тяжелой нагрузки. Фактические данные измерения из центра обработки данных оператора показывают, что после принятия гибридной системы стоимость квартальной электроэнергии была снижена на 150 000 юаней, стоимость PUE улучшилась на 0,08, а период восстановления инвестиций был сокращен до 2,3 года.

Отраслевые приложения и будущая эволюция

В настоящее время многие ведущие операторы центра обработки данных по всему миру приняли гибридное решение SVG + TSC. Например, определенный гигант международных облачных вычислений развернул 8 наборов в 10 киловольт/± 20 мегаволт-ампер в своих региональных центрах обработки данных, успешно уменьшая пую системы с 1,45 до 1,32. Что особенно заслуживает внимания, так это то, что эти системы обеспечивают быструю реактивную поддержку мощности во время процесса переключения дизельного генератора и избегают отключений электроэнергии 0,4 секунды или меньше, гарантируя, что критические бизнес -операции непрерывны в процессе переключения.

Технологическое направление эволюции фокусируется на трех измерениях. На уровне материала применение силиконовых карбида (SIC) электроэнергии снизит потерю SVG переключения на 70%, что позволит повысить частоты переключения для повышения точности гармонической компенсации. С точки зрения алгоритмов управления, внедрение цифровой технологии Twin позволяет виртуальную отладку и предсказательное обслуживание. Экспериментальная система достигла раннего предупреждения о недостатках старения конденсаторов за 72 часа. Инновации в архитектуре системы отражаются в топологическом преобразовании «распределенного SVG + централизованного TSC», где небольшие единицы SVG встроены в головку кабинета для компенсации на месте, что значительно снижает циркуляцию реактивного тока в сети распределения мощности.

Поскольку центры обработки данных продолжают развиваться в сторону более высокой плотности и интеллекта, гибридная система SVG и TSC будет продолжать улучшаться. Его стоимость заключается не только в улучшении технических параметров, но и в предоставлении «невидимой», но все же мощную гарантию для качества электричества цифровой инфраструктуры. Это решение, которое объединяет электронные технологии электронных и интеллектуальных алгоритмов управления, переопределяет стандарты надежности для источника питания центра обработки данных. Его золотая позиция вряд ли будет оспорена в следующем десятилетии. Если вы заинтересованы в будущей разработке интеллектуальной системы компенсации реактивной власти, пожалуйста, рассчитывайте на усилия, которые Geyue Electric предпримет на этом пути:https://www.geyuecapacitor.com/, наши профессиональные техники ждут ваших сообщений вinfo@gyele.com.cn.