SHIELDX™ 动态电力稳定系统
SHIELDX™ - 适用于人工智能数据中心
为未来高密度计算机提供稳定电源
人工智能与大规模机器学习集群正以前所未有的速度重塑全球电力架构。不久前，一座20兆瓦的数据中心仍被视为重要设施。如今，高密度AI算力园区已常规性地从100MW扩展至几个GW规模，全球顶尖运营商更在规划更高密度部署。
在这个新环境中，人工智能规模的工作负载会引发快速的多兆瓦级负荷阶跃变化——从80%骤降至40%，再回升至90%——且全部发生在亚秒级时间内。这些极端负荷波动会向上游传导，给输电网络带来日益严重的压力，并在许多地区开始导致其不稳定。
向电表后发电的转变（独立现场发电方式）
随着电网连接队列的延长和电网电力可用性的日益受限，运营商正转向电表后（BTM）现场发电，以确保他们所需的电力。但这一必要的转变也带来了自身的挑战。
在传统的数据中心中，公共电网充当着巨大的减震器——在峰值期间立即提供电力，并在工作负载下降时吸收需求。
有了独立的现场发电，这个缓冲区就不复存在了。发动机和涡轮机必须直接处理突然的、高幅度的负载变化，这是他们从未设计过大规模管理的任务。这就是真正的挑战开始的地方。
如今，只有1%的数据中心仅在BTM孤岛发电厂运行。但在未来五年内，由于电力可用性限制、人工智能需求飙升以及对自给自足、高可靠性能源架构的需求，这一比例预计将上升到30%。
专为AI瞬态而设计。专为孤岛发电模式而建。
这就是SHIELDX™优于所有其他稳定技术的优势所在，它提供了保持数据中心负载和现场发电厂稳定所需的超快、双向功率调节和高故障清除能力，这是孤岛式电力架构中必不可少的能力。
SHIELDX™的核心集成了：
- 提供连续电压和频率调节的高惯性机电稳定器。
- 超快、双向动能模块，可实时吸收或注入有功功率。
- 模块化、可扩展的架构，位于发电和数据中心配电之间。
该基础使SHIELDX™能够处理大的突然负载阶跃和AI工作负载的快速、频繁的瞬态特征，具有真正的短路和高故障清除能力，为数据中心提供优质电力。
为什么孤岛发电厂需要SHIELDX™
即使是最好的发动机和涡轮机，也无法快速适应人工智能规模工作负载的急剧波动。它们的机械斜坡率限制意味着，在数百毫秒内发生的负载变化可能需要数十秒才能跟上。当被迫追逐这些快速波动时，电力会经历：
- 压力大、重复的斜坡循环
- 发动机寿命缩短
- 燃油消耗效率低
- 在大幅度变化期间，风险增加
- 同步装置的不稳定性
- 传播电压干扰
这些挑战越来越多地被钝的、低效的工具所应对，这些工具从未针对现代人工智能负载动态的速度或规模而设计。
超配容量需求的若干问题
对人工智能负载波动的传统反应是扩大发电厂的规模——增加额外的发动机或燃气轮机，只是为了应对极端的负载波动。
然而，超配容量带来了实质性的负面影响：
- 安装排放量更高
- 运营效率较低
- 燃料消耗增加
- 更大的占地面积和资本支出
- 对未充分利用的资产进行更多维护
电池的限制
电池储能系统可以帮助应对某些波动，但大型、超快速的AI负载步骤超过了典型的BESS能力：
- C速率限制限制了它们放电或吸收功率的速度
- 快速循环会导致过热和热应力
- 退化速度急剧加快，导致重复资本支出
SHIELDX™从源头上管理人工智能瞬态，让运营商正确调整发电的规模，而不是建造超大容量。它提供了AI级电源所需的响应能力，而不会出现与电池相关的持续退化或更换周期。
保护电力链的两侧
SHIELDX™创建了一个连续的稳定层，保护电源侧免受数据中心负载的影响，并保护数据中心免受任何电源侧的干扰。
1. 防止AI负载激增
人工智能工作负载几乎可以瞬间增加或减少几兆瓦，远远快于任何发电技术。
在这些浪涌期间，SHIELDX™会立即注入有功功率，有效地为发电机组争取时间来接负荷。
当负载节流时，发电厂斜坡下降时产生的多余电力被吸收并暂时储存为动能。
这样，电源侧看到的是一个平滑可控的负载。这个可以：
- 防止频率下降
- 减少热应力和机械应力
- 使发电机组高效运行，并保持在最佳斜坡率限制范围内
2. 发电跳闸期间的保护
如果发动机或涡轮机意外跳闸，SHIELDX™会立即注入有功功率，同时保持电压和频率稳定。这确保了：
- 其余装置可以承受负载而不会产生压力
- 旋转储备可以干净地同步
- 数据中心没有电压闪烁或频率偏移
3. 持续稳定和调节
无论干扰来自负载侧还是发电侧，SHIELDX™都能立即响应，不受计算逻辑决策周期或电池系统化学反应时间的限制，将电压和频率保持在±1%以内，在其生命周期内实现高故障清除性能，稳定能力零退化。
模块化、可扩展、可部署
SHIELDX™按库存构建的架构使运营商能够以前所未有的速度部署稳定系统容量，无论是在工厂设计阶段以获得最大保护，还是作为现有电源在人工智能规模负载下难以实现电源性能的改造解决方案。
SHIELDX™采用集装箱化、自封闭式外壳，可以干净地集成到新的构建布局中，也可以在最小的干扰下放入现场。
主要优势包括：
- 与混合发电厂无缝兼容，包括燃气轮机、高速发电机组和混合动力配置
- 适用于并网设施和孤岛电厂
- 按库存制造，可在4-6周内发货。
- 可部署用于已经感觉到稳定问题的现有系统的升级改造
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Let’s talk behind-the-meter (island) power for AI data centers
