Riepilogo per la direzione
Un'azienda tecnologica globale sta sviluppando un campus di data center hyperscale progettato per supportare carichi di lavoro digitali ad alta intensità di calcolo e sempre attivi. La struttura richiede un'architettura di alimentazione indipendente dalla rete che sia in grado di gestire carichi estremamente grandi e con fluttuazioni rapide, mantenendo al contempo una disponibilità continua.
Per soddisfare questi requisiti, il team di progetto ha scelto ilsistema di controllo di microgrid Ovation™, basato sulla piattaforma di automazione Ovation™, per realizzare controllo coordinato, visibilità del sistema e sicurezza informatica in un ecosistema di energia in loco su larga scala. La soluzione fornisce una base di controllo unificata che copre la generazione, lo stoccaggio di energia, i sistemi di bilanciamento dell'impianto e l'infrastruttura elettrica, supportando al contempo un funzionamento affidabile della microgrid durante l'implementazione graduale e la crescita a lungo termine.
Contesto del progetto
Il campus del data center è in fase di sviluppo come una struttura autoalimentata multifase progettata per funzionare indipendentemente dalla rete dei servizi di pubblica utilità. A pieno regime, il sito supporterà la domanda di energia di picco su scala urbana, guidata da carichi di lavoro digitali altamente dinamici.
Le principali caratteristiche dell'architettura includono:
- Una microgrid dedicata in loco che integra generazione distribuibile, stoccaggio dell'energia su larga scala e sistemi di supporto del bilanciamento dell'impianto
- La capacità di gestire fluttuazioni di carico istantanee e di elevata entità guidate dalla domanda calcolata
- Configurazioni ridondanti della microgrid per supportare il funzionamento continuo durante manutenzione, espansione o condizioni di guasto
Date le dimensioni e la complessità dell'isola di alimentazione, il progetto richiede un'automazione e un controllo di livello industriale in grado di coordinare tutti gli asset come un unico sistema affidabile.
La sfida del cliente
Il team di progetto ha affrontato una serie di sfide comuni alle strutture hyperscale di nuova generazione, amplificate dalle dimensioni e dalla criticità dell'implementazione:
- Estrema variabilità del carico: la domanda guidata dal calcolo introduce fluttuazioni di potenza rapide e considerevoli che devono essere gestite in tempo reale.
- Messa in servizio e crescita graduali: decine di asset di alimentazione devono essere messi in servizio in modo incrementale attraverso più tappe, mantenendo la stabilità complessiva del sistema.
- Programmi di consegna accelerati: le tempistiche compresse richiedono una pronta disponibilità operativa senza compromettere l'affidabilità, la sicurezza dell'impianto o la sicurezza informatica.
- Complessità dell'integrazione del sistema: gli asset di generazione, lo stoccaggio dell'energia a batteria, l'infrastruttura elettrica e le apparecchiature di bilanciamento dell'impianto devono operare in stretto coordinamento nell'ambito di una strategia di controllo unificata.
Per affrontare queste sfide, il cliente aveva bisogno di un fornitore di controlli con una comprovata esperienza in impianti di alimentazione mission-critical su larga scala.
La soluzione: controllo unificato sulla piattaforma di automazione Ovation
La piattaforma di automazione Ovation è stata scelta per fornire un ambiente di automazione e controllo centralizzato per l'intera microgrid e l'infrastruttura di supporto.
La soluzione comprende:
- Il sistema di controllo microgrid Ovation per un controllo coordinato e in tempo reale della generazione, dello stoccaggio di energia e degli asset elettrici
- Funzionalità SCADA e del sistema di controllo e monitoraggio elettrico (ECMS) integrate per una visibilità operativa completa
- Una suite di sicurezza informatica per energia e acqua progettata per proteggere le infrastrutture mission-critical
- Un gemello digitale per supportare la convalida del sistema, la messa in servizio e la garanzia di operatività continua
L'architettura supporta la ridondanza completa su segmenti di microgrid indipendenti, consentendo un funzionamento sicuro in condizioni normali nonché durante attività di manutenzione ed eventi di emergenza.
Risultati e disponibilità operativa
La soluzione basata su Ovation stabilisce una base di controllo scalabile in grado di supportare il campus dalla messa in servizio iniziale fino al completamento della costruzione.
I risultati principali includono:
- Controllo coordinato su un'isola di energia di grandi dimensioni e ad alta densità di asset
- Funzionamento stabile della microgrid in condizioni di carico rapido e variabile
- Migliore visibilità e consapevolezza della situazione per l'operatore, su tutti gli impianti di alimentazione e i sistemi dei servizi di pubblica utilità
- Una piattaforma di automazione sicura ed estensibile, progettata per consentire l'espansione futura
L'insieme di queste funzionalità consente all'operatore del data center di mantenere la continuità delle operazioni digitali, affidandosi al contempo a un sistema di controllo di livello industriale per gestire la complessità dell'impianto di alimentazione.
Perché è importante
Man mano che i data center hyperscale si evolvono in sistemi energetici altamente integrati e autoalimentati, le architetture di controllo unificate diventano sempre più essenziali. Questo progetto dimostra come il controllo coordinato della microgrid, implementato attraverso una piattaforma di automazione industriale, possa fornire l'affidabilità, la scalabilità e la disciplina operativa necessarie per supportare l'infrastruttura digitale di prossima generazione.
Ulteriori informazioni sulle soluzioni Emerson per data center
Emerson offre un portafoglio di tecnologie digitali e di automazione progettate per aiutare gli operatori di data center a rafforzare l'affidabilità, semplificare l'integrazione e scalare con sicurezza, utilizzando al contempo le funzionalità dei gemelli digitali per ottimizzare le prestazioni durante l'intero ciclo di vita degli asset.
- Gestione dell'energia del data center per microgrid e isole di energia
Fornisce un'orchestrazione intelligente tra microgrid, sistemi di stoccaggio dell'energia a batteria (BESS) e altri asset rinnovabili o tradizionali per tempi di funzionamento dell'impianto continui e ottimizzazione energetica. - Sistemi di controllo di microgrid
Offrono l'elaborazione della logica locale ad alta velocità e la gestione sicura degli I/O, consentendo un coordinamento preciso tra gli asset dell'impianto e la domanda in rapida evoluzione del data center. - Gemello digitale
Fornisce convalida integrata del sistema, messa in servizio e garanzia di operatività continua in tutta la struttura. - Applicazioni basate sull'intelligenza artificiale Ovation
Applicano un supporto decisionale intelligente per migliorare la stabilità della rete, prevedere i modelli di carico e identificare le anomalie per una migliore affidabilità ed efficienza. - Suite di sicurezza informatica per energia e acqua
Rafforza la resilienza informatica negli ambienti OT con monitoraggio continuo, rilevamento delle minacce e controlli degli accessi basati sui ruoli progettati per proteggere l'infrastruttura di alimentazione mission-critical.
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