Data Center Power Disconnection Exposes Vulnerability in PJM Electrical Grid

આ અઠવાડિયે વોશિંગ્ટન, ડીસીની આસપાસના વિસ્તારમાં પાવર લાઇનની નિષ્ફળતાના પરિણામે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના સૌથી મોટા ગ્રીડ ઓપરેટર પીજેએમ ઇન્ટરકનેક્શનમાં અણધારી ગ્રીડ અસ્થિરતા આવી. જ્યારે આઉટેજ સંપૂર્ણ અંધારપટમાં પરિણમ્યું ન હતું, તે ઉત્તરીય વર્જિનિયાથી શિકાગો સુધીના વિશાળ ભૌગોલિક વિસ્તારમાં લાઇટના દૃશ્યમાન ઝગમગાટનું કારણ બને છે. આ ઘટના અનન્ય રીતે સમસ્યારૂપ હતી કારણ કે ડેટા કેન્દ્રોએ કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપી હતી; ઓપરેટ કરવાનું ચાલુ રાખવાને બદલે, લગભગ 3.1 ગીગાવોટ ડેટા સેન્ટર લોડ માત્ર 30 સેકન્ડમાં ગ્રીડમાંથી ડિસ્કનેક્ટ થઈ ગયું કારણ કે સુવિધાઓએ તેમની બેકઅપ પાવર સિસ્ટમને ટ્રિગર કરી. આ નોંધપાત્ર ભારને અચાનક દૂર કરવાને કારણે માંગ અને પુરવઠાનું સંતુલન હિંસક રીતે બદલાઈ ગયું, જેના કારણે વોલ્ટેજ સ્પાઈક્સ થઈ ગયા જે IoT મોનિટરિંગ નેટવર્ક્સ દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવ્યા હતા. 3.49 ગીગાવોટના પીક લોસ પછી ગ્રીડને સ્થિર સ્થિતિમાં પાછા આવવા માટે 11 મિનિટની જરૂર હતી, જે તે સમયે કુલ PJM માંગના આશરે 3%નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

ઉત્તરીય વર્જિનિયા હાલમાં વૈશ્વિક સ્તરે ડેટા કેન્દ્રોની સૌથી વધુ સાંદ્રતા ધરાવે છે, જે સ્થાનિક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પર ભારે દબાણ લાવે છે. ઉર્જા વ્યવસ્થાપન કંપનીઓના સીટીઓ સહિતના ઉદ્યોગ નિષ્ણાતો આ ઘટનાને માળખાકીય ગ્રીડની નાજુકતાના ચેતવણી સંકેત તરીકે વર્ણવી રહ્યા છે. આ સપ્તાહની ઘટના 2024ની સમાન ઘટના કરતાં બમણી મોટી હતી, જ્યારે આશરે 60 ડેટા સેન્ટરોએ એકસાથે 1.5 ગીગાવોટ લોડ ખેંચ્યો હતો. ડેટા કેન્દ્રો હાલમાં PJM લોડના નોંધપાત્ર ભાગ માટે જવાબદાર છે-અને અંદાજો સૂચવે છે કે તેઓ 2040 સુધીમાં માંગના 24% સુધીનો સમાવેશ કરી શકે છે-આ સુવિધાઓની વર્તમાન પ્રતિક્રિયાશીલ વર્તણૂક વધતી જતી પ્રણાલીગત ખતરો ઉભી કરે છે. કારણ કે ગ્રીડ સ્થિરતા વીજળીના પુરવઠા અને વપરાશ વચ્ચેના નજીકના-સંપૂર્ણ સંતુલન પર આધાર રાખે છે, નાના વોલ્ટેજ વધઘટ દરમિયાન સામૂહિક ડિસ્કનેક્શનને ટ્રિગર કરવા માટે સ્વયંસંચાલિત નિષ્ફળતાઓનું વલણ એક સંયોજન અસર બનાવે છે જે નાની, સ્થાનિક નિષ્ફળતાને વ્યાપક, મલ્ટી-સ્ટેટ વોલ્ટેજ વિક્ષેપમાં ફેરવી શકે છે.

ભવિષ્યની ઘટનાઓને ઘટાડવા માટે, ગ્રીડ નિષ્ણાતો ડેટા કેન્દ્રો તેમના પાવર ઇન્ટેકનું સંચાલન કેવી રીતે કરે છે તે સુધારવાની રીતો શોધી રહ્યા છે. એક સૂચિત ઉકેલ વધુ અનુક્રમિક ડિસ્કનેક્શન અથવા પુનઃજોડાણ પ્રોટોકોલનો અમલ છે, જે ગ્રીડ ઓપરેટરોને એક જ સમયે નહીં પણ વ્યવસ્થિત રીતે લોડ શિફ્ટને હેન્ડલ કરવાની મંજૂરી આપશે. વૈકલ્પિક રીતે, ટેક્નોલોજી પ્રદાતાઓ અદ્યતન અનટ્રપ્ટિબલ પાવર સપ્લાય (UPS) સિસ્ટમ્સ વિકસાવી રહ્યા છે જે સમગ્ર કેમ્પસ માટે બફર તરીકે કામ કરે છે. મોટી બેટરી એરે અને અદ્યતન પાવર કન્વર્ઝન સાધનો પાછળ સર્વરો અને ઠંડક પ્રણાલીઓની અસ્થિર ઉર્જા માંગને છુપાવીને, ડેટા કેન્દ્રો ઉપયોગિતા માટે સુસંગત, સારી રીતે વર્તે તેવા લોડ તરીકે દેખાઈ શકે છે. આ સિસ્ટમો વધારા દરમિયાન વધારાની શક્તિને શોષી શકે છે અથવા ડીપ્સ દરમિયાન ઉર્જાનું વિસર્જન કરી શકે છે, જે આવશ્યકપણે ડેટા સેન્ટરને ડિસ્કનેક્ટ કરવા અને ગ્રીડની અસ્થિરતાને વધારવાને બદલે વિક્ષેપમાંથી પસાર થવા દે છે.

વીજળીના પુરવઠાને સંતુલિત કરવાનો પડકાર ડેટા કેન્દ્રો માટે અનન્ય નથી, કારણ કે ઉપયોગિતાઓ એકસાથે રિન્યુએબલ એનર્જી સ્ત્રોતો અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (EVs) ની વધતી માંગમાં સંક્રમણનું સંચાલન કરે છે. ERCOT જેવા નિયમનકારો દ્વારા હાલમાં ડેટા સેન્ટરોને 'રાઈડ-થ્રુ' ક્ષમતાઓ અપનાવવા વિનંતી કરવામાં આવી રહી છે, ત્યારે અન્ય પહેલો ગ્રીડને ટેકો આપવા માટે EV બેટરી જેવા વિતરિત ઉર્જા સંસાધનોને એકીકૃત કરવાનું વિચારી રહી છે. નિષ્ક્રિય ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના કાફલાને વર્ચ્યુઅલ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં ફેરવવા માટે વ્હીકલ-ટુ-ગ્રીડ (V2G) જેવા કાર્યક્રમોનું પ્રાયોગિક ધોરણે કરવામાં આવી રહ્યું છે જે પીક ડિમાન્ડના સમયમાં નેટવર્કમાં ઉર્જાનો ઇન્જેક્ટ કરી શકે છે. આ પ્રયાસો આધુનિક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કેવી રીતે ઊર્જાનું સંચાલન કરે છે તેમાં વ્યાપક, જરૂરી પરિવર્તન દર્શાવે છે; ગ્રીડ વધુ જટિલ અને પુનઃપ્રાપ્ય સાધનોના વિરામ અને ઉચ્ચ-લોડ તકનીકી સુવિધાઓની સાંદ્રતા માટે સંવેદનશીલ બને છે, ઉકેલ વધુ દ્વિદિશ સંચાર અને સ્માર્ટ, સ્વચાલિત લોડ મેનેજમેન્ટમાં રહેલો હોય તેવું લાગે છે જે ગ્રીડની સ્થિતિને મિલિસેકન્ડ્સમાં પ્રતિસાદ આપી શકે છે.