PJM Interconnection proposes new ride-through requirements for large data center loads to improve grid stability during voltage disturbances and frequency events.
PJM는 버지니아주 북부에서 발생한 7월 송전 계통 장애로 인해 거의 4,000MW의 데이터센터 용량이 차단된 이후, 대규모 컴퓨팅 부하에 대한 새로운 관통(ride-through) 규칙을 제안하고 있다. 데이터센터 운영자에게 이 제안된 규칙은 무정전 전원 공급 장치(UPS) 시스템, 백업 발전 및 기타 전기 제어 장치의 구성과 관련하여 계통 장애 발생 시 시설이 어떻게 대응하는지를 변경하게 될 것이다. 13개 주와 워싱턴 D.C.에 걸쳐 고전압 전력망과 도매 전력 시장을 관리하는 지역 송전 조직인 PJM은 장비 보호를 위해 자동으로 백업 전원으로 전환하는 대신, 계통 스트레스 상황에서 예측 가능한 운전을 입증하도록 대규모 데이터센터 부하에 요구하고 있다.
"신뢰성 문제는 이제 단순히 계통이 부하에 전력을 공급할 수 있느냐가 아니라," 인프라 자문 회사인 Persistence Analytics Group의 창립자 Neil Osnato는 말했다. "연결된 후 부하가 계통이 가정하는 대로 행동하느냐이다."
PJM은 9월 8일 연방에너지규제위원회(FERC)의 6월 명령에 따라 계통 운영자가 현재 요금제가 대규모 부하 연계의 신뢰성에 미치는 영향을 충분히 다루고 있는지 평가하도록 지시한 것에 대응하여 제안된 규칙을 도입했다. FERC는 특히 관통 성능, 램프율 제한 및 부하 복원 행동과 관련된 우려를 구체적으로 지적했다.
7월 22일의 사건은 이 문제의 긴급성을 강조한다. 거의 4,000MW의 버지니아주 북부 데이터센터 부하가 차단되고 백업 발전으로 전환되었을 때, PJM과 Dominion Energy Virginia는 생성-부하 불균형과 함께 시스템 주파수 및 송전 전압의 급등을 관리해야 했다. "데이터센터는 자신의 장비를 보호하고 컴퓨팅 가용성을 유지하기 위해 설계되는 것이 당연하다,"라고 Osnato는 말했다. "하지만 수십 기가와트 규모에서는 시설 관점에서 합리적인 보호 조치가 전체 계통 이벤트가 될 수 있다."
PJM의 노력은 더 광범위한 규제 감독과 일치한다. FERC의 지시와 함께 북미전기신뢰성협회(NERC)는 미국 대부분, 캐나다 및 멕시코 일부 지역에 걸쳐 대형 전력계통 기준을 시행할 의무의 일환으로 대규모 부하에 대한mandatory 신뢰성 표준을 개발 중이다. "대규모 부하의 행동은 계통에 더 넓은 신뢰성 영향을 미치므로, 그들은 자신들에게都合이 좋을 때마다 백업 전원으로 전환할 수 있는 것처럼 행동해서는 안 된다,"라고 연방 에너지 정책 로비 및 전략 자문 회사인 Meguire Whitney의 매니징 프링서럴 Elizabeth K. Whitney는 말했다. "그들은 더 지능적인 시스템을 설계하고 계통 운영자와 더 잘 소통해야 할 것이다."
PJM의 초안 요금제 및 매뉴얼 언어에 따르면, 대규모 컴퓨팅 부하는 100킬로볼트 이상에서 연계되고 집계 용량이 최소 50MW에 도달하는 데이터센터 및 기타 컴퓨팅 시설을 포괄한다. 11월 1일 또는 그 이후에 PJM 연계 연구 프로세스에 진입하는 신규 시설은 연계 및 운영의 조건으로 준수를 입증해야 한다. 기존 시설의 중요한 수정 사항도 이러한 요구 사항을 트리거할 수 있다.
제안된 전압 규정은 지정된 장애 동안 대규모 컴퓨팅 부하가 온라인 상태를 유지하도록 하여 부하의 불가역적 블록 손실을 방지한다. 0.50에서 0.90 퍼 유닛 사이의 전압 장애가 발생할 경우, 시설은 전압 강하에 비례하여 전력 소비를 줄일 수 있다. 전압이 정상으로 돌아오면 시설은 2초 이내에 부하의 적어도 90%를 복원해야 한다. 초안은 전압 서지 동안의 전류_draw_ 제한 및 보호 기능, 필터 측정 및 의도된 시간 지연에 대한 요구 사항을 outlining한다. PJM은 시설이 다른 면에서 장애를 관통할 수 있는 한, 전압 서지나 서지의 사전 결정된 횟수만을 근거로 자동 차단하거나 백업 발전으로 전환하는 것을 금지할 것이다.
또한, 대규모 컴퓨팅 부하는 지정된 주파수 장애 동안 연결 상태를 유지하고 기본 수준 대비 10% 이내의 전력 소비를 유지해야 한다. 이 요구 사항은 대규모 데이터센터 수요가 동시에 사라질 때 계통 장애가 증폭되는 것을 방지하는 것을 목표로 한다. PJM의 제안은 다른 곳에서의 병행 조치와 유사하다. 텍사스 전력 신뢰성 위원회(ERCOT)는 이미 특정 전압 조건 하에서 2초 복원 요구 사항을 포함하는 대규모 컴퓨팅 부하에 대한 관통 규칙을 승인했다. PJM의 프레젠테이션은 또한 MISO 초안 제안 및 NERC 작업 그룹 이니셔티브를 기준으로 프레임워크를 벤치마킹한다.
Osnato에 따르면, 핵심 질문은 2초 복원이 이론적으로 가능한지가 아니라, 실제로 설계 및 구성된 특정 데이터센터가 이를 demonstrably 달성할 수 있느냐이다. 이를 달성하려면 운영자가 UPS 시스템, 보호 계전기, 전환 논리, 백업 발전, 냉각 인프라 및 재시작 제어 장치 간의 복잡한 상호 작용을 분석해야 할 수 있다. "PJM은 특정 장비가 아닌 성능 결과를 규정하고 있다,"라고 Osnato는 말했다. 이는 또한 운영자가 어떻게 준수를 입증할 것인가에 대한 질문을 제기한다. "모델, 엔지니어링 표현, 시운전 테스트 및 입증된 운전 행동은 반드시 동등한 형태의 증거는 아니다,"라고 Osnato는 말했다.
PJM은 제안된 규칙을 미래의 그린필드 캠퍼스에만 국한하지 않는다. 초안은 11월 1일 이전에 이미 연계 연구에 진입하고, 계약을 실행하며, 건설을 시작하거나 상업적 운전에 도달했던 시설을 위한 전환 카테고리를 설정한다. 이러한 기존 시설은 일반적으로 2027년 11월 1일까지 또는 상업적 운전에 도달한 후 1년 이내(나중이 더 늦은 경우)까지 준수해야 한다. 그러나 PJM은 해당 부하가 과도 전압 불안정, 연속 부하 손실, 전압 붕괴 위험 또는 기타 신뢰성 위반에 기여한다고 판단할 경우 기존 시설에 대한 가속화된 준수를 강제할 수 있다.
Whitney는 이 규칙들이 데이터센터 입지 선정이나 프로젝트 일정에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상하지 않는다. 그러나 그녀는 추가 장비나 소프트웨어 업그레이드가 필요해짐에 따라 프로젝트 비용이 증가할 수 있다고 지적했다. furthermore, 규제는 시설 아키텍처의 근본적인 변화보다는 더 정교한 제어 시스템으로 개발자들을 유도할 가능성이 있다. "스마트 데이터센터 개발자들은 이미 백업 발전이나 자체 사용을 위한 현장 배터리만으로는 오래 지속되지 않을 것이라는 사실을 미리 눈치챘을 것이다,"라고 Whitney는 말했다. "이러한 요구 사항은 기본적으로 데이터센터에게 자신의 전원을 가지고 있다고 해서 언제든지 계통의 밀크셰이크에서 빨대를 빼낼 수 있는 것은 아니라는 것을 알려준다."
Whitney는 변경 사항이 데이터센터의 완전한 재설계보다는 시설 행동 및 보조 기술에 초점을 맞출 것이라고 강조했다. 그녀는 완전히 오프그리드 운영을 추구하면 별개의 도전 과제가 도입될 것이라고 지적했다. 관통 제안은 대규모 컴퓨팅 부하에 대해 PJM이 개발 중인 더 광범위한 규제 프레임워크의 초기 단계에 불과하다. 계통 운영자는 2027년 첫 분기에 대규모 부하 램프율 규칙을 도입한 후, 두 번째 분기부터 대규모 컴퓨팅 부하 설계 엔벨로프를 도입할 계획이다.
이러한 규제는 개발자들이 전기 시스템을 설계하고 테스트하는 방식에 영향을 미쳐 연계 과정에 새로운 층위를 추가할 것이다. 더 넓게 보면, 이는 연계 후 데이터센터 행동에 대한 PJM의 기대감 변화를 신호한다. "에너지 공급은 더 이상 최종 검증 게이트가 아니다,"라고 Osnato는 말했다. PJM은 9월과 10월 내내 제안된 요금제 및 매뉴얼 언어에 대한 이해관계자 검토를 계속하여 11월에 FERC에 공식 제출을 목표로 하고 있다.