Arrière-plan
À l'ère actuelle de l'économie des données, les centres de données, en tant qu'infrastructures critiques prenant en charge la puissance de calcul, sont largement utilisés dans les domaines de la finance, de la santé et dans d'autres domaines, et ont des exigences strictes en matière de stabilité de l'alimentation électrique. Le système de distribution d'énergie est le « cœur » d'un centre de données, et la qualité de l'énergie affecte directement son fonctionnement sûr et efficace. Les statistiques montrent que les problèmes de qualité de l'énergie représentent 33 % des incidents d'indisponibilité des centres de données et peuvent également entraîner une corruption des données, des pannes matérielles et une augmentation des coûts de maintenance. Alors que les centres de données dépendent de plus en plus des énergies renouvelables, l’électricité verte nécessite une gestion précise de la puissance réactive et des harmoniques, ce qui rend la gestion de la qualité de l’énergie cruciale pour garantir la stabilité de l’entreprise et l’intégration de nouvelles sources d’énergie.
Problèmes de qualité de l'énergie
Puissance réactive anormale
Lorsque les onduleurs haute-haute fréquence, les systèmes HVDC et autres équipements capacitifs fonctionnent, la puissance réactive capacitive renvoyée au système haute-tension augmente les pertes de ligne. Lorsque les générateurs de secours sont activés, la puissance réactive capacitive peut provoquer une résonance de tension, entraînant une instabilité du générateur, voire une panne parallèle.
Déséquilibre triphasé-
Les réseaux de distribution-basse tension comportent souvent de nombreuses charges-monophasées. Le fonctionnement à long-terme augmente les pertes de ligne et de transformateur, menaçant la sécurité des équipements électriques.
Pollution Harmonique
Les charges non linéaires telles que les onduleurs, les convertisseurs de fréquence et les alimentations à découpage génèrent des harmoniques (par exemple, un onduleur à 6 impulsions génère des harmoniques 6n±1), provoquant une surchauffe de l'équipement, un vieillissement de l'isolation, une durée de vie raccourcie et même un grillage. Cela peut également interférer avec la protection des relais, les mesures et la communication, provoquant une perte de données ou une interruption du service. Les défauts courants incluent la surchauffe des câbles, le dysfonctionnement des interrupteurs et l'arrêt de l'onduleur.
Solutions
Gestion centralisée
La sous-station 0,4 kV utilise un « générateur de var statique SVG + filtre de puissance active APF ». Le SVG compense dynamiquement la puissance réactive (réponse inférieure ou égale à 5 μs), atteignant un facteur de puissance de 0,95 ou plus. L'APF filtre les harmoniques, réduisant ainsi la distorsion de tension à moins de 5 %. Les deux utilisent des interrupteurs d'alimentation en carbure de silicium, et les modules sont scellés et sans entretien-.
Gestion locale
Les systèmes NTPS sont utilisés du côté des terminaux des systèmes HVDC, UPS, climatisation, etc., filtrant plus de 95 % des harmoniques du 2e au 61e ordre. La tension neutre-à-terre est réduite à moins de 2 V, le déséquilibre triphasé-est inférieur ou égal à 15 %, la surintensité neutre est éliminée et des fonctions de protection contre les surintensités et de stabilisation de tension sont fournies, conformément aux normes telles que GB/T14549-93.
Analyse des avantages
Équipement et sécurité
Taux de filtrage des harmoniques élevé (par exemple, les harmoniques de courant dans un projet ont été réduites de 22 % à 2,6 %), réduisant les pertes d'équipement et prolongeant la durée de vie ; éliminer les risques de surintensité et de résonance des fils neutres, réduire la probabilité d'incendies et de temps d'arrêt de l'onduleur et garantir la sécurité des données ; dans un cas, le taux de filtrage du fil neutre a atteint 95,6 %.
Efficacité énergétique et coût
Facteur de puissance amélioré à 0,95, réduisant les pertes de ligne et les coûts d'électricité ; les dispositifs en carbure de silicium ont réduit les pertes du système de 3,75 % à 2 %, ce qui a entraîné d'importantes économies d'énergie ; dans un projet, 122 A de courant ont été économisés ; une conception de refroidissement simplifiée et une taille d'équipement réduite (par exemple, la taille d'un module de 100 A a été réduite d'environ 50 %), réduisant ainsi les coûts de déploiement et de maintenance.
Énergies Nouvelles et Exploitation & Maintenance
Garantir un accès stable à l'électricité verte, contribuant ainsi à une transformation à faible-carbone ; La fonction de surveillance à distance NTPS atteint une protection de niveau milliseconde-, réduisant les opérations et la maintenance manuelles, améliorant la valeur PUE du centre de données et garantissant un fonctionnement commercial continu.