La demande en énergie peut fluctuer de 0 % à 100 % en quelques millisecondes, générant des cycles marche/arrêt irréguliers qui mettent à rude épreuve l'infrastructure électrique. Les systèmes d'alimentation sans coupure (ASI) doivent désormais également faire office de régulateurs de puissance dynamiques, capables de réagir en temps réel à ces variations de charge. Dans le cas contraire, ces impulsions peuvent être renvoyées sur le réseau électrique ou les groupes électrogènes de secours, compromettant la stabilité globale du système, voire provoquant des pannes.
Vertiv fournit des technologies d'infrastructures critiques, notamment des convertisseurs de puissance haute capacité. Son centre d'énergie de Bologne devait valider de nouveaux algorithmes de lissage de la puissance d'entrée pour ses systèmes d'alimentation sans coupure (ASI) Vertiv™ Trinergy™. Ces systèmes puisent intelligemment l'énergie dans les batteries de l'ASI lors des pics de charge, protégeant ainsi les générateurs en amont des variations erratiques de la charge.
Les unités présentent une topologie avancée, avec deux entrées secteur triphasées, une entrée batterie CC et une sortie triphasée. Chacun de ces signaux devait être surveillé simultanément. Les équipes devaient acquérir des données thermiques de longue durée et des mesures à haute résolution temporelle afin d'analyser la distorsion de la forme d'onde, le bruit et le taux de distorsion harmonique (THD) lors de commutations rapides. Les puissances active, réactive et apparente devaient également être caractérisées pour une compréhension complète de la qualité de l'énergie en conditions extrêmes. Avec un grand nombre de canaux, des courants pouvant atteindre 5 000 A nécessitant des contrôles de sécurité rigoureux, ainsi que l'exigence d'une fiabilité 24 h/24 et 7 j/7, la détection d'anomalies intermittentes et un enregistrement thermique à long terme, le défi en matière d'instrumentation était considérable. Vertiv a mis en œuvre un écosystème de mesure entièrement intégré de Yokogawa, basé sur l'analyseur de puissance de précision WT5000, le ScopeCorder DL950, le système d'acquisition de données GM10 et la plateforme logicielle IS8000. L'analyseur de puissance WT5000 assure l'analyse de puissance de base. Avec une classe de précision de 0,03 % et une compatibilité avec jusqu'à sept modules d'entrée, il permet aux ingénieurs de Vertiv de mesurer simultanément la puissance AC et DC. L'instrument offre une analyse harmonique jusqu'au 500e ordre, essentielle pour évaluer la qualité de l'énergie et valider l'efficacité, même en conditions de charge dynamique.
Le ScopeCorder DL950 capture le comportement transitoire des charges pulsées. Configuré avec 16 voies, il combine les fonctionnalités d'un oscilloscope haute vitesse et d'un enregistreur de données à long terme. Il capture avec précision les formes d'onde de tension et de courant lors de commutations rapides, facilitant ainsi l'identification du bruit haute fréquence et la vérification du temps de réponse dynamique du système sans perte d'informations critiques. Le logiciel IS8000 de Yokogawa connecte et synchronise ces différents éléments à l'aide du protocole de temps de précision IEEE 1588 (PTP). Cette plateforme intègre les données des WT5000, DL950 et GM10, qui surveille les points thermiques du système. Cette configuration génère un ensemble de données unique et synchronisé permettant d'analyser conjointement les contraintes thermiques, l'efficacité énergétique et la distorsion des formes d'onde.
Luigi Balma, de l'équipe R&D de Vertiv, explique : « L'écosystème Yokogawa est la solution idéale pour nous, car il nous permet de visualiser simultanément de nombreuses variables (tension, courant, courant alternatif et continu) sur un seul écran, avec une cohérence temporelle. » Outre la validation directe de sa technologie brevetée de lissage de la puissance d'entrée, cette solution intégrée a transformé le flux de travail du laboratoire de Bologne. La possibilité de visualiser les données thermiques, électriques et de forme d'onde sur une seule interface IS8000 a considérablement réduit la complexité des tests et le temps de débogage. Grâce à la validation de haute précision de Yokogawa, Vertiv poursuit le développement des technologies de centres de données de nouvelle génération.
