Étude de casEcoDataCenter : quatre onduleurs Schneider Electric Galaxy VX dans un centre de données 2N

Schneider Electric rapporte quatre systèmes d'alimentation sans coupure (ASC) Galaxy VX de 1 250 kW chacun au centre de colocation de calcul haute performance (HPC) 2N d'EcoDataCenter, situé à Falun, en Suède. Le fabricant publie également une efficacité d'utilisation de l'énergie (PUE) de 1,15 et la possibilité d'atteindre un rendement de l'ASC de 99 % en mode ECOnversion.

Le PUE compare l'énergie totale utilisée par le centre de données à l'énergie utilisée par les équipements informatiques pendant la même période. Un PUE publié de 1,15 correspond à un rapport de 1,15 pour 1 entre l'installation et les équipements informatiques, sous réserve de la période et du périmètre de mesure que Schneider ne divulgue pas.

Limite des sources : Schneider Electric a publié les renseignements de projet analysés ici. ThreePhaseUPS et GDF Technologies n'ont ni conçu, ni fourni, ni mis en service, ni audité l'installation suédoise. Tous les résultats du projet sont attribués à Schneider Electric, sauf indication contraire.

Avis d'indépendance du site : ThreePhaseUPS est indépendant et n'est ni affilié à Schneider Electric, ni approuvé ou commandité par Schneider Electric. Les noms de produits et les marques de commerce appartiennent à leurs propriétaires respectifs.

Chiffres publiés par Schneider Electric pour EcoDataCenter. Aucun audit indépendant n'était disponible pour cette analyse.

Contexte d'exploitation d'EcoDataCenter à Falun

EcoDataCenter exploite une capacité de colocation informatique haute performance à Falun, en Suède. Schneider décrit un projet qui devait combiner la disponibilité des charges informatiques critiques et un objectif de très faible empreinte carbone. L'installation avait besoin d'une gestion électrique fiable pour les serveurs des clients, d'une faible consommation auxiliaire, de contrôles physiques et cyber, ainsi que d'une plateforme capable de fonctionner avec des systèmes tiers.

La conception d'EcoDataCenter relie la protection électrique, la supervision numérique, le refroidissement et la récupération de chaleur à l'échelle de l'installation. Cette limite est nécessaire pour un onduleur triphasé de grande puissance, dont la sélection influence la demande du réseau, le comportement des groupes électrogènes, l'espace réservé aux batteries, les pertes électriques, la charge de refroidissement, la distribution, l'accès d'entretien et la supervision.

La liste publiée par Schneider comprend les onduleurs Galaxy VX, des batteries lithium-ion, des baies APC NetShelter, des équipements de distribution, des capteurs, des unités de traitement d'air de salle informatique (CRAH), des refroidisseurs, des appareils de traitement d'air et des thermopompes. La couche logicielle et de services comprend EcoStruxure IT Advisor, EcoStruxure IT Expert et Connected Services Hub. Schneider indique que ce centre surveille, dépanne et analyse l'installation critique à distance en continu.

Risques de disponibilité, de rendement et de contrôle connecté

EcoDataCenter devait assurer la disponibilité des serveurs et la visibilité opérationnelle, alors qu'une résilience accrue pouvait ajouter des équipements, des pertes électriques et une demande de refroidissement. Une plus grande capacité redondante peut accroître le capital et les pertes à faible charge. Un mode de rendement élevé peut également modifier l'interaction entre la charge, la dérivation statique et l'onduleur.

Le projet englobait aussi un périmètre plus large que la salle des onduleurs. Le centre devait utiliser de l'électricité renouvelable et récupérer la chaleur. Chaque kilowatt perdu pendant la conversion devient de la chaleur à évacuer. À cette échelle, le mode de fonctionnement des onduleurs, le rendement du refroidissement et l'intégration de la récupération de chaleur influencent la capacité utile offerte aux clients.

La cybersécurité faisait aussi partie du défi annoncé. La supervision connectée peut améliorer la réaction aux alarmes et la planification de capacité, mais une interface de gestion peut aussi autoriser des commandes ou l'arrêt de l'ASC. Une conception crédible exige donc un inventaire exact des actifs et micrologiciels, des réseaux de gestion segmentés, des identités à privilège minimal, un soutien à distance contrôlé, des journaux centralisés et une récupération testée. Schneider nomme les plateformes de supervision et le modèle de service, mais ne publie pas les zones réseau, protocoles, identités ou droits de commande.

Ce que les chiffres publiés sur le 2N et le rendement de 99 % ne prouvent pas

Schneider publie quatre onduleurs Galaxy VX de 1 250 kW chacun, une redondance 2N, un PUE de 1,15 et la possibilité d'un rendement de 99 % en mode ECOnversion. Les caractéristiques publiées identifient la plateforme et le rendement annoncé, mais ne définissent pas la conception électrique.

Une mention 2N signifie que deux chemins complets de capacité sont censés alimenter indépendamment la charge requise. Elle ne prouve pas automatiquement l'indépendance de chaque source, groupe électrogène, chaîne de batteries, dérivation, jeu de barres, système de refroidissement, circuit de commande et alimentation de baie. La preuve se fait par état : définir la charge critique, retirer un chemin nommé, calculer la capacité restante, suivre les dépendances communes jusqu'à la charge, puis vérifier le transfert et le retour au moyen d'un essai approuvé.

La source publique ne divulgue pas le schéma unifilaire tel que construit, la charge informatique réelle, l'équilibrage des phases, la croissance prévue, l'autonomie des batteries, la topologie CC, la séquence de dérivation, l'étude des groupes électrogènes, la coordination des protections, les états d'entretien ou les traces d'acceptation. Elle ne précise pas non plus si les quatre unités de 1 250 kW sont réparties à raison de deux par chemin, comment la charge est partagée, ni quels éléments sont communs. Aucune topologie supplémentaire n'a été inférée.

Schneider indique des batteries lithium-ion sans publier les modèles d'armoire, l'agencement des chaînes, l'autonomie utilisable, la tension de fin de décharge, l'architecture du système de gestion des batteries (BMS), l'interface incendie ou l'autonomie restante avec une chaîne isolée. Une sélection de remplacement ou une affirmation d'autonomie exige le modèle complet de l'onduleur et de la batterie, la tension CC, la charge, la température, l'âge, le micrologiciel et les résultats d'essai.

Pourquoi Galaxy VX répondait au besoin publié, et ce qui n'a pas été comparé

Schneider ne publie aucune matrice d'options et ne nomme aucun onduleur concurrent rejeté. Aucune preuve ne permet d'affirmer qu'une plateforme, une topologie ou une chimie précise a été évaluée puis écartée. L'architecture retenue peut uniquement être comparée aux exigences publiées pour le projet.

Galaxy VX couvre la plage publiée par Schneider de 500 à 1 500 kVA et répond à la capacité triphasée de classe mégawatt recherchée. L'objectif 2N exige deux chemins complets dont l'indépendance doit se poursuivre dans la distribution aval. ECOnversion vise les pertes de conversion, tandis que la supervision EcoStruxure relie les données de puissance et de capacité à l'exploitation de l'installation. Le refroidissement et la récupération de chaleur étendent le périmètre de conception au-delà de la centrale d'onduleurs.

Un projet canadien doit partir des données du site plutôt que du choix de produit d'EcoDataCenter. Il faut au minimum les kW et kVA mesurés, le facteur de puissance, les harmoniques, la tension, la fréquence, le comportement du groupe électrogène, la criticité, la croissance, les états de redondance, l'autonomie, la chimie des batteries, l'encombrement, l'entrée des câbles, la dérivation, l'accès d'entretien, l'autorité de supervision, les limites environnementales et les essais d'acceptation. Sans ces données, Galaxy VX est une plateforme candidate, non une solution terminée. La gamme Galaxy VX et les configurations offertes au Canada doivent être évaluées en fonction de ces données.

Couches publiées de la solution EcoStruxure

Schneider décrit une solution EcoStruxure pour fournisseurs de services infonuagiques et de colocation répartie en trois couches.

Composants publiés par Schneider. Le schéma cartographie les preuves disponibles et ne représente pas un schéma unifilaire tel que construit.

La couche des applications et services comprend EcoStruxure IT Advisor et Connected Services Hub. La couche de contrôle comprend EcoStruxure IT Expert, EcoStruxure Building Operation, EcoStruxure Energy Expert et EcoStruxure Building Expert. La couche des produits connectés comprend quatre Galaxy VX, des batteries lithium-ion, des baies, la distribution, les capteurs et le refroidissement.

La portée publiée par Schneider dépasse la centrale d'onduleurs et comprend les analyses, les systèmes thermiques et les contrôles d'installation. Le PUE de 1,15 ne peut donc pas être attribué aux seuls onduleurs. Le refroidissement, la distribution, la charge, le climat et le périmètre de mesure influencent tous le PUE. La récupération de chaleur dépend du système thermique et de son intégration locale. Galaxy VX contribue au profil de pertes électriques comme une composante de l'architecture de l'installation.

Supervision connectée sans dossier public de mise en service

Schneider indique qu'il était le partenaire choisi, que la plateforme devait fonctionner avec des solutions tierces et que Connected Services Hub fournit une surveillance et une analyse à distance en continu. Le fabricant mentionne aussi des capteurs et compteurs connectés utilisés pour analyser le rendement opérationnel et produire un indice de durabilité.

La source disponible confirme une supervision connectée, mais ne constitue pas un dossier de mise en service. Aucun rapport d'essai en usine, script d'acceptation au site, trace de banc de charge, résultat de décharge, forme d'onde de transfert, essai de dérivation, essai dynamique du groupe électrogène, critère thermique ou registre de déficiences n'est publié.

Avant la mise sous tension d'une installation canadienne, le plan de mise en service doit définir les conditions de source et de charge, les instruments étalonnés, les journaux de l'ASC et de l'installation synchronisés, les limites d'acceptation, les essais d'alarme, le partage de charge, le transfert de source, la réponse des batteries, la dérivation, la perte de supervision, les essais cyber négatifs, le retour à l'état normal et les exceptions. On ne doit pas commuter une charge critique en direct seulement pour confirmer un dessin. L'essai exige une méthode approuvée, des rôles nommés, des points d'attente, des critères d'abandon et une procédure de retour à l'état antérieur. Pour un système installé, le service d'entretien UPS pour centres de données commence par le modèle exact, le schéma unifilaire et l'état d'exploitation.

Résultats publiés et limites de mesure

Schneider rapporte que quatre Galaxy VX de 1 250 kW chacun peuvent fonctionner avec un rendement de 99 % en mode ECOnversion. Le fabricant annonce aussi un PUE de 1,15 à redondance 2N avec récupération de chaleur, des analyses provenant de capteurs et compteurs, ainsi qu'une plus grande part de l'énergie disponible pour les charges des clients plutôt que perdue dans le chemin électrique.

Le rendement possible de l'ASC de 99 % et le PUE d'installation de 1,15 demeurent des données du fabricant. Schneider ne publie pas la période de mesure, le taux de charge, la durée du mode, l'emplacement des compteurs, le périmètre PUE, la normalisation météo, la configuration de référence ou une assurance indépendante. Les preuves disponibles ne permettent pas de calculer les économies annuelles, le refroidissement évité, la disponibilité ou le retour sur investissement.

Les preuves publiées identifient l'équipement et les résultats annoncés, mais ne fournissent ni conception, ni dossier de mise en service, ni procédure d'exploitation.

EcoDataCenter confirme un déploiement Galaxy VX à grande échelle. Il n'établit pas le PUE, le rendement, le niveau de résilience ou le résultat thermique d'une autre installation. Le rendement du site dépend de la charge, des sources, des modes, des batteries, de la distribution, du climat, du refroidissement et de la discipline d'exploitation.

Exigences pour un projet canadien Galaxy VX

1. Définir le périmètre du système avant de choisir l'onduleur. Séparer la charge informatique critique du refroidissement, des contrôles, de la recharge et des autres charges essentielles. Consigner les kW, kVA, facteur de puissance, harmoniques, déséquilibre, pointes et croissance prévue.

2. Prouver le 2N par état d'exploitation. Suivre les deux chemins de la source jusqu'aux charges à double ou simple cordon. Inclure batteries, dérivation, groupes électrogènes, refroidissement, contrôles, arrêt d'urgence électrique (EPO), supervision et distribution aval. Documenter ce qui reste pendant l'isolement et le retour.

3. Traiter le mode de rendement comme un choix d'ingénierie. ECOnversion est au cœur du résultat publié. La qualité de source, la tolérance des charges, le transfert, l'élimination des défauts et la politique d'exploitation doivent être confirmés pour le modèle et le site exacts.

4. Concevoir l'autonomie au lieu de copier la chimie. Les batteries lithium-ion font partie de la solution publiée. Une conception canadienne doit encore définir le rôle de l'autonomie, le temps de démarrage et de transfert du groupe, la marge de fin de vie, la température, le système de gestion des batteries (BMS), l'interface incendie, l'isolement d'entretien et l'essai d'acceptation.

5. Séparer la supervision de l'autorité de commande. Inventorier l'interface et le micrologiciel exacts. Utiliser une zone de gestion segmentée, une supervision en lecture seule par défaut, des accès nommés, des journaux et une heure centralisés, un soutien à distance contrôlé et le refus testé des commandes non autorisées.

6. Intégrer les preuves de mise en service à l'approvisionnement. Le devis doit nommer les essais en usine et au site, les points témoins, le banc de charge, les limites, les dossiers, la formation, les pièces, la garantie, les livrables cyber et la fermeture des déficiences. Une fiche technique n'est pas un plan d'acceptation.

7. Garder les engagements commerciaux derrière la qualification technique. Ne pas transmettre une soumission ferme, une équivalence d'appel d'offres, une sélection de batterie, une commande, une procédure d'entretien ou un contrat avant d'avoir consigné les données du site, les livrables, les exclusions et les autorités d'approbation. Comparer les configurations Galaxy VX offertes au Canada seulement lorsque le devis technique est complet.

Sources

• Schneider Electric, témoignage EcoDataCenter
• Schneider Electric, gamme Galaxy VX
• U.S. Department of Energy, guide des pratiques exemplaires pour la conception écoénergétique des centres de données
• Bibliothèque interne de GDF Technologies, APC by Schneider Electric and Schneider Electric Three-Phase UPS: Product Lines, Faults and Service
• Bibliothèque interne de GDF Technologies, Three-Phase and Data Center Power
• Bibliothèque interne de GDF Technologies, UPS Redundancy, Bypass and Concurrent Maintainability
• Bibliothèque interne de GDF Technologies, UPS Monitoring Cybersecurity and Network Integration

Renseignements requis avant la sélection

Avant de sélectionner une configuration Galaxy VX au Canada, confirmer la charge, la source, la tension, l'autonomie, les états de redondance, la dérivation, les contraintes physiques, le périmètre de supervision et les exigences d'acceptation. La conception, la soumission ou la commande ferme ne devrait être finalisée qu'après la consignation et l'approbation de ces données.