Retour d’expérience sur le déploiement par Vertiv d’un écosystème de mesure entièrement intégré basé sur les solutions Yokogawa pour valider de nouveaux algorithmes de lissage de la puissance d’entrée pour ses systèmes UPS Vertiv Trinergy.
Communiqué – L’intelligence artificielle a profondément modifié les dynamiques de puissance au sein des centres de données. Contrairement aux charges de travail traditionnelles, caractérisées par des variations de puissance lentes et prévisibles, les applications d’IA modernes génèrent des « charges pulsées », où les processeurs alternent rapidement entre des états de veille et de pleine capacité. La demande en puissance peut ainsi passer de 0 % à 100 % en quelques millisecondes, créant des cycles « marche/arrêt » erratiques qui soumettent les infrastructures électriques à de fortes contraintes.
Les systèmes d’alimentation sans interruption (UPS) doivent désormais également fonctionner comme des conditionneurs de puissance dynamiques, capables de réagir en temps réel à ces variations de charge. À défaut, ces impulsions peuvent être réinjectées vers le réseau ou les générateurs de secours, compromettant la stabilité globale du système, voire entraînant des défaillances.
Vertiv fournit des technologies d’infrastructure critiques, notamment des convertisseurs de puissance de grande capacité. Son Power Center de Bologne devait valider de nouveaux algorithmes de lissage de la puissance d’entrée pour ses systèmes UPS Vertiv Trinergy. Ceux-ci permettent de prélever intelligemment de l’énergie depuis les batteries de l’UPS lors des pics de charge, afin de protéger les générateurs amont contre les comportements erratiques des charges IA.
Ces systèmes reposent sur une topologie avancée comprenant deux alimentations secteur triphasées AC, une entrée batterie DC et une sortie triphasée. Chaque point devait être surveillé simultanément. Les équipes devaient acquérir des données thermiques sur de longues durées, ainsi que des mesures à haute résolution temporelle, afin d’analyser les déformations de forme d’onde, le bruit et la distorsion harmonique totale (THD) lors des commutations rapides. Les puissances active, réactive et apparente devaient également être caractérisées afin d’évaluer pleinement la qualité de l’énergie en conditions dynamiques.
Avec un grand nombre de voies de mesure, des courants pouvant atteindre 5000 A nécessitant des exigences strictes en matière de sécurité, ainsi qu’un besoin de fiabilité 24/7, de capture d’anomalies intermittentes et d’enregistrement thermique sur le long terme, le défi instrumentation était particulièrement complexe.
Vertiv a ainsi déployé un écosystème de mesure entièrement intégré basé sur les solutions Yokogawa, articulé autour de l’analyseur de puissance de précision WT5000, du ScopeCorder DL950, du système d’acquisition de données GM10, le tout orchestré par la plateforme logicielle IS8000.
- L’analyseur de puissance WT5000 assure l’analyse principale des grandeurs électriques. Avec une classe de précision de 0,03 % et la prise en charge de jusqu’à 7 modules d’entrée, il permet de mesurer simultanément les puissances AC et DC. Il offre également une analyse harmonique jusqu’au 500e ordre, essentielle pour l’évaluation de la qualité de l’énergie et la validation des rendements, y compris en conditions de charge dynamique.
- Le ScopeCorder DL950 permet de capturer le comportement transitoire des «charges pulsées». Configuré avec 16 voies, il combine les avantages d’un oscilloscope haute vitesse et d’un enregistreur longue durée. Il permet de visualiser précisément les formes d’onde de tension et de courant lors des commutations rapides, facilitant l’identification des bruits haute fréquence et la vérification des temps de réponse dynamiques du système sans perte d’information critique.
- La plateforme logicielle IS8000 de Yokogawa assure la synchronisation de l’ensemble via le protocole IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP). Elle intègre les données issues du WT5000, du DL950 et du GM10, ce dernier assurant la surveillance des points thermiques du système. Cette architecture fournit un jeu de données unique et synchronisé dans le temps, permettant d’analyser simultanément contraintes thermiques, rendement énergétique et distorsion des formes d’onde.
Luigi Balma, de l’équipe R&D de Vertiv, déclare: « L’écosystème Yokogawa est pour nous la meilleure solution, car il nous permet de visualiser simultanément de nombreuses variables – tensions, courants, AC et DC – sur un seul écran, avec une parfaite cohérence temporelle ».
Au-delà de la validation directe de leur technologie brevetée de lissage de la puissance d’entrée, cette solution intégrée a transformé les processus du laboratoire de Bologne. La visualisation conjointe des données thermiques, électriques et des formes d’onde via une interface unique IS8000 a permis de réduire significativement la complexité des essais et les temps de diagnostic. Grâce à la précision des solutions Yokogawa, Vertiv poursuit le développement des technologies de centres de données de nouvelle génération.
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