Rechenzentren

Da Rechenzentren immer größer werden und immer mehr Energie verbrauchen, wird ihr Einfluss auf Stromnetze immer komplexer. Hohe Lastkonzentrationen können die Stromqualität, -stabilität und -zuverlässigkeit beeinträchtigen, insbesondere bei transienten Spannungsstörungen und Lastschwankungen. Mit unserer hardware(HIL) können Anwender große Rechenzentren simulieren, ihr Verhalten unter dynamischen Netzbedingungen analysieren und Steuerungs- und Schutzstrategien sicher testen. Von der Konzeption bis zur Bereitstellung unterstützen unsere Tools unterstützen Betriebsrisiken und tragen zu einem stabileren, widerstandsfähigeren Energieökosystem bei.

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Unsere Kunden

Herausforderungen

Antrieb Moderne Rechenzentren: Die neuen Herausforderungen des Netzes

Moderne Rechenzentren setzen auf vielfältige und sich ständig weiterentwickelnde elektrische Infrastrukturen. Dieser Wandel bringt jedoch große Herausforderungen mit sich:

Komplexes Lastverhalten: Neue Anlagen, Stromrichter und Lastprofile führen zu Wechselwirkungen mit dem Netz, die schwer zu modellieren und zu validieren sind.
Neue elektrische Infrastrukturen: Gleichstrombasierte Rechenzentren, Halbleitertransformatoren und andere moderne Stromrichtertopologien
Probleme mit der Stromqualität: Schnelle, nichtlineare Laständerungen können Spannungseinbrüche, Frequenzabweichungen, Oberschwingungen und Flicker verursachen.

Subsynchrone Wechselwirkung (SSI): Niederfrequente Schwingungen können mit den Torsionsmoden der Generatorwelle in Resonanz treten, was zu Ermüdung, Beschädigungen oder Ausfällen führen kann.
Intelligentes Energiemanagement erforderlich: Dynamische IT- und Kühllasten erfordern adaptive Energiemanagementstrategien zur Optimierung des Verbrauchs.
Komplexe Systemkoordination: Fehlerüberbrückung, Schutz und Synchronisation müssen nahtlos über Netz-, Vor-Ort- und Backup-Systeme hinweg funktionieren.

Fortschrittliche Modellierung und Echtzeitsimulation sind unerlässlich, um neue Designs zu testen und einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Lösung

Hardware-
Tests Rechenzentren

Validieren und optimieren Sie die Stromversorgungs- und Steuerungssysteme von Rechenzentren auf sichere Weise.

Die Erfolgsgeschichte

Antrieb für die Zuverlässigkeit von Rechenzentren Antrieb mit fortschrittlichen Tests

Entdecken Sie, wie Schneider Electric die Entwicklung seiner modularen USV Galaxy PX für kleine und mittlere Rechenzentren mithilfe unserer Lösung beschleunigt hat, um eine schnellere Validierung, höhere Zuverlässigkeit und deutlich verbesserte Tests zu erzielen.

Erfolgsgeschichte lesen

Mit OPAL-RT haben wir eine neue HIL-basierte Simulationsplattform eingeführt, die 80 % der Tests automatisiert Tests mehr als 700 Fälle in 10 bis 15 Runden ausführt. Im Vergleich zu den bisherigen 50 % Abdeckung und über 600 Fällen in 3–4 Runden steigert dies die Automatisierung um ~30 % und das wöchentliche Testvolumen um über 40 %. Die Plattform ermöglicht es uns, komplexe reale Ereignisse und extreme Fehlerzustände präzise nachzubilden, ohne unsere hardware . Durch ferngesteuerte, kontinuierliche Tests das System eine ganze Woche lang ohne Aufsicht laufen, was unsere Forschung und Entwicklung erheblich beschleunigt hat.

Ricky Zhang

Leitender Firmware-Testspezialist, Abteilung Secure Power, Geschäftsbereich Energiemanagement bei Schneider Electric

Warum OPAL-RT wählen?

Eine nachgewiesene Erfolgsbilanz

Dank jahrzehntelanger Zusammenarbeit mit führender Industriepartner Spitzenforschungseinrichtungen verfügt OPAL-RT über bewährte Fachkompetenz in den Bereichen Energiesysteme Leistungselektroniksimulation.

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Verbesserung der Netzstabilität und -zuverlässigkeit

Überprüfen Sie die Leistung der Strominfrastruktur von Rechenzentren in verschiedenen Tests , darunter EMT-, Stabilitäts- und Schutzstudien.

Breite Topologieabdeckung

Modellieren Sie eine Vielzahl fortschrittlicher Wandlertopologien, darunter Halbbrücken, Vollbrücken, Dual Active Bridges (DAB) und Multiple Active Bridges (MAB).

Ultraschnelle Auflösung

Erzielen Sie eine Auflösung von 40 ns mit einem konsistenten Zeitschritt unabhängig von der Konfiguration und liefern Sie die Geschwindigkeit und Genauigkeit, die für die Erfassung schneller Schaltdynamiken erforderlich sind.

Hohe Integrationsdichte

Bis zu 64 modulare VSCs in einem einzigen FPGA ermöglichen eine hochpräzise, groß angelegte Simulation von Stromrichtern ohne zusätzliche hardware .

POWER IN MIND BAND 11

Wie das explosive Wachstum von KI-Rechenzentren Energiesysteme verändert

Die aktuelle Ausgabe des Power in Mind befasst sich mit der elektrifizierten Grenze, an der KI auf das Stromnetz trifft. Band 11 untersucht, wie Rechenzentren, die neuen Industriegiganten, Energiesysteme Lasten, die sich in Mikrosekunden verschieben, neu gestalten, angetrieben durch die wachsende Nachfrage nach maschinellem Lernen. Von Echtzeitsimulationen und Tests (HIL) Tests FPGA-basierten Modellierung modularer Stromrichter – unsere Autoren zeigen die Tools auf, Ingenieur:innen , um die Turbulenzen der KI-gestützten Infrastruktur zu bewältigen. Mit Einblicken in Rechenzentren mit hoher Last, dem Aufstieg von KI-gesteuerten Tests wie Voltis und tiefen Einblicken in die Dynamik von Stromrichtern fängt diese Ausgabe den Puls einer Revolution ein, in der Intelligenz und Elektrizität zusammenkommen.

Lesen Sie Band 11

Produkte

Das Wesentliche für Tests in Rechenzentren

Entdecken Sie unsere relevantesten Echtzeit-Simulatoren und Plattformen für die Modellierung von Leistungselektronik, die Validierung von Steuerungen und Tests Rechenzentrumsanwendungen.

Multi-Domain, Simulink®-basierte HIL

RT-LAB

Vollständig in MATLAB/Simulink® integriert und am besten mit unseren verschiedenen toolboxes kombiniert, um Simscape™ Electrical™- und SimPowerSystems-Multidomain-Modelle für eine schnelle Regelungsentwicklung in Echtzeit bereitzustellen.

Ultraschnelle EMT-Simulation und Tests

eHS

Fortschrittliche FPGA-Technologie für die Simulation von Energiesysteme und Leistungselektronik mit hoher Genauigkeit und geringer Latenz, die Tests in den Bereichen Energie, Automobil, Luft- und Raumfahrt und industrielle Anwendungen ermöglicht.

AMD Versal™ Prime VM1402 Anpassungsfähiges SoC

OP4815-IO

Eine Erweiterungseinheit, mit der Sie Ihre Echtzeitsimulatoren mit einer größeren Versal™ Prime Compute Engine der Spitzenklasse und zusätzlichen und schnelleren E/As aufrüsten und erweitern können.

Brute-Force-Berechnungen

OP5033XG2

Simulator basiert auf bis zu 16 Kernen der neuesten Intel® Xeon® CPU und bietet bis zu 6 PCIe-Steckplätze für optionale I/Os. Er ist ideal für modulare Konfigurationen mit FPGA- und 1/O-Erweiterungseinheiten.

Demo

Modellierung von Rechenzentren für die Analyse von Stromversorgungssystemen

Sehen Sie, wie Strom-, Kühlungs- und Backup-Systeme reagieren, wenn KI-Workloads an ihre Grenzen stoßen.

Diese Demo zeigt einen Echtzeit-Digitalzwilling eines KI-gesteuerten Rechenzentrums, einschließlich Netz, USV, BESS, Kühlsystem, Generator und dynamischen KI-Workloads. Wir gehen Szenarien wie USV-Modusänderungen, thermische Hochlaufphasen, Netzfehler und Generatorsynchronisation durch. Mit einer hochpräzisen Echtzeit-EMT-Simulation können Sie beobachten, wie das System auf schnelle Schwingungen, thermische Hochlaufphasen, Netzstörungen und Inselereignisse reagiert, genau wie sie in der realen Welt auftreten würden.

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Egal, ob Sie weitere Informationen benötigen oder eine konkrete Frage haben, unsere Expert:innen sind für Sie da. Kontaktieren Sie uns noch heute für individuelle Beratung.

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FAQ

Finden Sie die Antworten auf Ihre Fragen

Welche Aspekte von Rechenzentrumssystemen können mit OPAL-RT-Plattformen simuliert werden?

Mit detaillierten EMT-Simulationsmodi können Sie Stromrichter, USV-Systeme, Vor-Ort-Erzeugung, Netzverbunddynamik, Batteriemanagementsysteme (BMS) und Regelalgorithmen in Echtzeit modellieren.

Können OPAL-RT-Lösungen unterstützen erneuerbaren Energien betriebenen Rechenzentren unterstützen ?

Ja. Unsere Plattformen ermöglichen die Co-Simulation von Erneuerbare Energien , Mikronetzen und hybriden Energiesysteme einen stabilen Betrieb unter schwankenden Bedingungen zu gewährleisten.

Was ist eine Rechenzentrumssimulation?

Bei der Simulation von Rechenzentren werden mathematische Modelle verwendet, um die Stromversorgung, die Kühlung, die Steuerung und den Betrieb darzustellen, damit Sie das Verhalten untersuchen können, bevor der Standort in Betrieb geht. Die Methode unterstützt die Kapazitätsplanung, die Fehleranalyse und Energiestudien, ohne die Betriebszeit der Geräte zu gefährden. Teams testen Was-wäre-wenn"-Szenarien, validieren Einstellungen und vergleichen Optionen anhand einheitlicher Messgrößen. Das Ergebnis sind schnellere Entscheidungen, weniger Nacharbeit und eine höhere Sicherheit in jeder Phase.

Warum reichen herkömmliche Planungs- und Offline-Simulationsmethoden für Rechenzentren oft nicht aus?

Herkömmliche Studien stützen sich in der Regel auf statische oder gemittelte Lastmodelle, die schnelle Dynamiken, Regelungswechselwirkungen oder elektromagnetische Transienten nicht erfassen können. In großen, von Umrichtern dominierten Rechenzentren können diese Effekte Schwingungen, Fehlkoordinationen bei Schutzmaßnahmen oder unerwartetes Verhalten auslösen, das nur durch hochpräzise Echtzeitsimulationen sichtbar wird.

Inwiefern tragen hardware Tests dazu bei, Risiken vor der Inbetriebnahme eines Rechenzentrums Tests ?

Tests reale Steuerungen und Schutzvorrichtungen anhand eines Echtzeit-Digitalmodells des Rechenzentrums und des Stromnetzes getestet werden. Auf diese Weise lassen sich Steuerungsprobleme, zeitliche Schwierigkeiten und Interaktionsrisiken frühzeitig erkennen, noch bevor die Anlagen in Betrieb genommen werden oder Änderungen kostspielige und störende Auswirkungen haben.

Wie können Entwickler von Rechenzentren und EPC-Unternehmen die Auswirkungen auf den Netzanschluss und die Netzstabilität bewerten?

Durch die Kombination von Simulationen elektromagnetischer Transienten (EMT) mit Tests können Teams Oberschwingungen, Spannungs- und Frequenzverhalten, das Verhalten bei Durchfahrtsfehlern sowie große Lastsprünge untersuchen. Dieser Ansatz ermöglicht fundiertere Netzanschlussstudien und trägt dazu bei, den netzkompatiblen Betrieb nachzuweisen.

Können OPAL-RT-Plattformen Tests der Einhaltung von Netzkodizes und der Anforderungen der Energieversorger unterstützen?

Ja. OPAL-RT-Lösungen dienen dazu, das Regel- und Schutzverhalten unter Bedingungen zu validieren, die den Erwartungen der Energieversorger und den Netzkodex-Vorgaben entsprechen. Damit unterstützen sie OEMs, Integratoren und Entwickler dabei, ein konformes und vorhersehbares Verhalten nachzuweisen, bevor große Rechenzentrumslasten an das Netz angeschlossen werden.

Wie kann die Echtzeit-Simulation Betreiber unterstützen Rechenzentren dabei unterstützen , sich auf das durch KI bedingte Lastwachstum vorzubereiten?

Mithilfe von Echtzeitsimulationen können Betreiber „Was-wäre-wenn“-Szenarien wie einen raschen Anstieg der KI-Arbeitslast, plötzliche Kühlungsspitzen oder Infrastruktur-Upgrades bewerten. Dies hilft dabei, zukünftige Kapazitätsgrenzen, Stabilitätsreserven und Betriebsrisiken einzuschätzen, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen.