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Die UPS-Herausforderung KI-Lastwechsel Vertiv integriert Yokogawa-Produkte zur USV-Messung in die Trinergy-Produkte

Quelle: Pressemitteilung Vertiv 2 min Lesedauer

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Thermische Daten, Stromverläufe und Verzerrungswerte in einer gemeinsamen Umgebung zusammengeführt: Vertiv nutzt diese Struktur, um das Verhalten von USV-Systemen bei stark schwankenden KI-Lasten zu bewerten.

Symbolbild: Laut Vertiv hat sich die Arbeit für die Laborteams durch die Produkte von Yokogawa deutlich verbessern können. (Bild: Midjourney / Paula Breukel / KI-generiert)
Symbolbild: Laut Vertiv hat sich die Arbeit für die Laborteams durch die Produkte von Yokogawa deutlich verbessern können.
(Bild: Midjourney / Paula Breukel / KI-generiert)

KI-Anwendungen erzeugen gepulste Lasten: Prozessoren wechseln innerhalb von Millisekunden zwischen Leerlauf und Volllast. Der Leistungsbedarf eines KI-Servers kann dabei von null auf hundert Prozent und zurück schwingen. Das bringt klassische Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV) an ihre Grenzen.

Diese Lastimpulse können in das vorgelagerte Stromnetz oder auf Notstromgeneratoren zurückwirken und so die Systemstabilität gefährden. Eine USV muss in KI-Rechenzentren deshalb mehr leisten als Absicherung bei Netzausfall.

Algorithmen für Trinergy

Vertiv hat in seinem Power Customer Experience Center in Bologna neue Input-Power-Smoothing-Algorithmen für die Anlage „Vertiv Trinergy“ entwickelt. Die Idee dahinter: Das USV-System greift bei Lastspitzen auf seine Batterien zurück und glättet so den Leistungsbezug aus dem vorgelagerten Generator. Das schützt den Generator vor dem unregelmäßigen Lastverhalten typischer KI-Infrastruktur.

Bevor solche Algorithmen in die Serienproduktion gehen, müssen sie validiert werden. Das stellte das Entwicklungsteam vor erhebliche messtechnische Anforderungen.

Das Ziel der Messungen

So sieht die „Vertiv Trinergy USV“ aus. Die Testungen wurden an dieser und an der „Vertiv PowerUPS 9000“ durchgeführt. In den Messungen konnten die Module jeweils Lasten von 500 kW bis zu 2,5 MW bewältigen. (Bild: Vertiv)
So sieht die „Vertiv Trinergy USV“ aus. Die Testungen wurden an dieser und an der „Vertiv PowerUPS 9000“ durchgeführt. In den Messungen konnten die Module jeweils Lasten von 500 kW bis zu 2,5 MW bewältigen.
(Bild: Vertiv)

Die Trinergy-USV verfügt über zwei dreiphasige Wechselstromeingänge, einen Gleichstrom-Batterie-Eingang sowie einen dreiphasigen Ausgang. Alle Anschlüsse mussten gleichzeitig überwacht werden.

Vertiv weist Langzeitmessungen von thermischen Daten und hochauflösenden Kurzzeitmessungen zur Analyse von Wellenformverzerrungen, Rauschen und dem Gesamtverzerrungsfaktor (Abkürzung: THD, aus dem Englischen Total Harmonic Distortion) bei schnellen Schaltvorgängen. Hinzu kamen Ströme von bis zu 5.000 Ampere, die andere Sicherheitsanforderungen mit sich bringen.

Das integrierte Messsystem des Anbieters Yokogawa

Vertiv setzte dafür die Geräte von Yokogawa Test und Messtechnik. Folgende Geräte des japanischen Unternehmens mit Niederlassung in Deutschland kommen zum Einsatz:

  • „WT5000 Präzisions-Leistungsanalysator“ - führt eine primäre Leistungsanalyse mit einer Genauigkeit von 0,03 Prozent laut Hersteller aus und unterstützt bis zu sieben Eingangsmodule. Das System misst Wechsel- und Gleichstromleistung gleichzeitig und analysiert Oberwellen bis zur 500. Ordnung, was relevant für die Bewertung der Leistungsqualität unter dynamischen Lastbedingungen ist.
  • „DL950 ScopeCorder“ - Es handelt sich hierbei um ein Gerät, das elektrische Spannungssignale grafisch als Kurve auf dem Bildschirm darstellt (Oszilloskop) und einem Langzeit-Datenrekorder in einem Gerät. Mit 16 Kanälen konfiguriert, erfasst es die Form von Spannungs- und Stromverläufen bei schnellen Schaltvorgängen und ermöglicht laut Hersteller, hochfrequentes Rauschen zu identifizieren und die Reaktionszeit des Systems zu überprüfen.
  • Das„GM10“-Datenerfassungssystem - Das System „sammelt“ die erfassten Daten aus den unterschiedlichen Systemen. In industriellen Anlagen werden mehrere Datenerfassungssysteme für die Überwachung der Infrastruktur eingesetzt und diese laufen dann auf GM10 zusammen, um dann von der
  • „IS8000“-Softwareplattformausgewertet zu werden. Die Software führt die Daten zu einem einheitlichen Datensatz zusammen, aus dem die thermische Belastung, Energie-Effizienz und Wellenformverzerrung erkennbar werden.

Und das Ergebnis?

Durch die Messungen konnte Vertiv seine patentierten Input-Power-Smoothing-Technologie validieren. Aber auch die Arbeit im Vertiv-Labor in Bologna habe sich durch die Messtechnik grundlegend verändert: Die Darstellung von thermischen, elektrischen und Wellenformdaten auf einer Oberfläche habe die Testkomplexität und den Debugging-Aufwand deutlich reduziert.

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