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Des modules d’alimentation standardisés à haute performance pour les fournisseurs de services de colocation

Précédemment publié sur Datacenter Dynamics.

La construction ou l’extension de data center est une tâche extrêmement complexe. Non seulement parce qu’il est indispensable d’anticiper les équipements informatiques nécessaires à l’exécution des nouvelles applications ou à l’extension des services Cloud, mais aussi parce qu’il est également essentiel de planifier les infrastructures de distribution d’énergie, de refroidissement, etc. pour que les systèmes informatiques puissent fonctionner.

Cela est particulièrement vrai pour les fournisseurs de services de colocation, qui doivent souvent fournir à leurs locataires des prestations différentes en terme d’équipement, tout en essayant de garder le contrôle de leurs propres coûts. Par conséquent, il n’est pas pertinent de concevoir tous les aspects d’un data center dès le départ. Ce dont les fournisseurs ont besoin, c’est d’une architecture standardisée suffisamment polyvalente et d’une solution économique permettant d’ajouter à l’infrastructure des éléments à mesure que de nouvelles capacités informatiques doivent être intégrées.

Cette approche nécessite de s’appuyer sur un partenaire disposant d’une expertise dans plusieurs domaines techniques, notamment la distribution moyenne tension et basse tension, la distribution électrique dans les salles informatiques, les onduleurs, les systèmes de refroidissement et les bandeaux de prises PDU en rack. Cette expertise doit assurer à votre partenaire une vue globale du réseau d’alimentation de votre data center, et le développement d’une solution intégrée pouvant servir de référence pour la conception de data centers pour les fournisseurs de services de colocation.

Trouver la bonne localisation

Une étude récente menée par Schneider Electric conclue que le meilleur compromis pour une architecture de distribution électrique basse tension prête à l’emploi destinée au marché de la colocation est de fournir une puissance de 1500 kVA. Chaque data center a des exigences techniques légèrement différentes, mais pour une architecture de référence standardisée pouvant servir de base à une solution, ce niveau de puissance a été validé comme étant le plus optimal en termes de coûts et d’efficacité, tout en fournissant un niveau important de fiabilité.

Le modèle de référence proposé par Schneider Electric intègre le transformateur HTA/BT (qui permet d’abaisser la moyenne tension délivrée par le fournisseur d’énergie, généralement 11 kV, à un niveau basse tension de 400 V), et les équipements basse tension, y compris les disjoncteurs et les armoires électriques, ainsi que l’onduleur.

Il convient de noter que ce module de référence a été développé principalement selon la norme IEC pour le marché européen, d’où l’accent mis sur les applications en 400 V.

Selon Brice Martinot-Lagarde, Architecte Sénior  Solutions chez Schneider Electric, quelle que soit la taille du data center (1 MW ou 50 MW), les principales variantes concernant le réseau de distribution électrique se situent au niveau de la moyenne tension, tandis que la partie basse tension peut facilement être standardisée.

« Nous avons réalisé que ce module de référence, qui comprend le transformateur, la distribution basse tension et l’onduleur, peut être facilement standardisé, parce qu’il intègre peu de spécificités. Cela représente donc un bon point de départ pour optimiser et travailler à la simplification et à la standardisation », explique-t-il.

Dans ce cas, la standardisation implique de trouver le point d’équilibre idéal pour chaque composant du module de référence, de façon à obtenir, à la fin du processus, un système global optimisé. Schneider Electric a conçu cette architecture de référence à partir de certains de ses nouveaux produits, tels que l’onduleur Galaxy VX et le disjoncteur MasterPact MTZ.

« L’optimisation provient du dimensionnement des différents produits, donc, la première chose que nous prenons en compte concerne l’appareil de commutation moyenne tension qui protège toute la partie basse tension, pour lequel un calibre supérieur à 1 MVA est acceptable pour ce disjoncteur », explique Martinot-Lagarde.

« La deuxième partie concerne le transformateur HTA/BT, et nous savons que la façon la plus économique de construire ce transformateur est de l’adapter directement aux bonnes prescriptions du fournisseur d’électricité, comme 1000 kVA, 1250 kVA, 1600 kVA, puis 2000 kVA, des tailles courantes en Europe. L’adoption de ces puissances permettra de réduire le temps de mise sur le marché et optimisera le coût », ajoute-t-il.

Un autre aspect à prendre en compte porte sur le disjoncteur basse tension général. La gamme MTZ de Schneider Electric propose plusieurs produits et un appareil capable de fournir jusqu’à 4000 A. Le disjoncteur MasterPact MTZ2 est le plus adapté à cette configuration.

Enfin, la troisième partie concerne l’onduleur, et la gamme triphasée Galaxy VX de Schneider Electric. Celle-ci démarre à 500 kW et s’étend, grâce aux blocs de puissance supplémentaires de 250 kW, jusqu’à 1500 kW.

Intégrer pour optimiser

« Et à la fin de l’étude, nous avons déterminé un compromis idéal entre la protection moyenne tension, le transformateur, le disjoncteur BT général et bien sûr l’onduleur. En combinant tous les paramètres, nous avons constaté que 1500 kVA est le niveau le plus optimal pour que les fournisseurs de services de colocation obtiennent le meilleur rapport kW/€, la meilleure empreinte au sol par kW, et tout en tenant compte également de l’aspect de la livraison, parce que tout cela doit très bien s’intégrer dans une plate-forme dont l’encombrement est réduit », explique Martinot-Lagarde.

« Schneider Electric souligne également que cette architecture de référence, pour l’aspect performance de la fiabilité, inclut les différents paramétrages du système avec les séquences de fonctionnement, la coordination de la protection, l’étude de mise à la terre et l’optimisation du courant de court-circuit pour accélérer les phases de test et de mise en service. Cette partie intègre aussi l’alimentation de secours avec la génération des sauvegardes, le banc de charge ou le circuit de refroidissement, le tout considéré comme des options pouvant être connectées au module d’alimentation en fonction de la décision de conception globale du client. »

Enfin, cette architecture de référence intègre des composants 100 % conformes au processus de transformation numérique avec la suite EcoStruxure de Schneider Electric. EcoStruxure rassemble des outils de conception, de configuration et de mise en service pour valider la conception et accélérer l’installation, ainsi que différents éléments logiciels permettant de contrôler, d’exploiter et d’analyser les données de l’installation afin d’améliorer la rentabilité, les performances et de limiter les risques associés à la distribution électrique pendant l’évolution du cycle de vie.

Les fournisseurs de services de colocation, avec l’appui de sociétés de conseil et d’ingénierie, peuvent s’engager avec l’équipe d’experts techniques de Schneider Electric pour une collaboration étroite afin de fournir un module d’alimentation qui correspond exactement à leurs besoins. Cette approche signifie qu’une grande partie du travail et des informations techniques détaillées a déjà été réalisée pour enrichir la conception finale, ce qui permet de raccourcir les délais de réalisation et de réduire certains coûts associés.

Une expertise de bout en bout

La capacité à fournir une expertise de bout en bout couvrant l’ensemble de l’infrastructure électrique des data centers est considérée comme un facteur clé de différenciation pour Schneider Electric, selon Patrick Donovan, Analyste Sénior de Recherche au centre scientifique des data centers de Schneider Electric.

« L’essentiel est que vous ayez tous ces experts transversaux travaillant ensemble en équipe, puisqu’en général, tous ces domaines sont traités de manière isolée dans les autres cas – la partie basse tension, les salles informatiques, le raccordement au réseau de distribution », explique-t-il.

« Mais chez Schneider Electric, nous disposons de toutes ces compétences en interne, et nous pouvons travailler ensemble, et en travaillant de cette manière, nous pouvons trouver des secteurs dans lesquels nous pouvons optimiser la conception globale et identifier des sources d’économies à réaliser, des possibilités techniques pour limiter la taille et augmenter l’efficacité. »

Cette expertise provient de l’équipe du centre de compétence en distribution électrique de Schneider Electric, qui se réunit régulièrement pour développer et partager des conceptions de référence optimisées de ce type. Le résultat final montre que les économies réalisées et les hautes performances, telles que la fiabilité, l’efficacité ou le délai de commercialisation, peuvent être obtenus en associant les expertises dans différents domaines de compétence et en traitant un problème de bout en bout. Les mêmes ingénieurs travaillent également directement avec les clients lorsqu’ils développent une conception à mettre en œuvre dans leurs data centers.

Les information sur l’architecture de référence du module d’alimentation basse tension 1500 kVA se trouvent sur la page dédiée du site web Schneider Electric. Explorez l’intégralité du site pour accéder à d’autres conceptions.


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