تعطل خط كهرباء خارج واشنطن العاصمة هذا الأسبوع. عادةً، لا تحتاج الشبكة إلا لبضع ثوانٍ للتعافي من مثل هذا الحدث. لكن هذا التعطل استغرق أكثر من 10 دقائق لأن أكثر من 3 غيغاواط من مراكز البيانات توقفت عن سحب الطاقة بشكل شبه متزامن.
تسبب الحدث في ارتفاع مفاجئ للجهد عبر شبكة PJM من شمال فيرجينيا إلى شيكاغو، وفقًا للبيانات التي جمعتها شركة Ting Labs، وهي شركة ناشئة تدير شبكة استشعار إنترنت الأشياء من مقابس الكهرباء المنزلية.
لم يتسبب الحدث في انقطاع التيار الكهربائي، لكنه أدى إلى وميض الأضواء في جميع أنحاء المنطقة. أظهرت هذه الحادثة التأثير الذي يمكن أن تحدثه مراكز البيانات على الشبكة وهي نتيجة يعتقد الخبراء أنها ستصبح أكثر تكرارًا.
تعد شمال فيرجينيا، الواقعة ضمن نطاق PJM، موطنًا لأعلى تركيز لمراكز البيانات في العالم.
قال ريكاردو دي أزيفيدو، المدير التقني لشركة ON.Energy، لموقع TechCrunch: "إنها بمثابة جرس إنذار". وأضاف أن هذه الأنواع من الأحداث التي تتضمن أحمالًا كبيرة مثل مراكز البيانات "تتزايد باستمرار".
يعكس هذا الحدث حادثة وقعت قبل عامين، أيضًا على شبكة PJM، وقد ينذر بأحداث أكبر إذا لم يتم بناء مراكز البيانات للتعامل مع اضطرابات إمدادات الطاقة بشكل أكثر أناقة. تدير شركة PJM Interconnection الشبكات من نيوجيرسي إلى إلينوي وتخدم 67 مليون عميل، مما يجعلها أكبر مشغل للشبكات في الولايات المتحدة.
عندما تعطل خط الكهرباء هذا الأسبوع، أدى ذلك إلى تحول مراكز البيانات إلى الطاقة الاحتياطية، واختفى حوالي 3.1 غيغاواط من الحمل في حوالي 30 ثانية، وفقًا لـ بيانات PJM. بدت الشبكة وكأنها تعافت إلى حد ما، ولكن بعد فترة وجيزة، انخفضت أحمال إضافية. في ذروته، كان لدى شبكة PJM 3.49 غيغاواط إضافية من الكهرباء. استغرق الأمر 11 دقيقة أخرى قبل أن تستقر. مثلت مراكز البيانات المفصولة حوالي 3% من إجمالي الطلب على PJM في ذلك الوقت، وفقًا لرويترز.
قد لا تبدو بضعة بالمائة كثيرة، لكن شبكة الكهرباء تحتاج إلى العمل في حالة توازن شبه مثالي، مع تطابق وثيق بين العرض والطلب. إذا لم يحدث ذلك، يمكن أن ينخفض الجهد أو يرتفع بشكل مفاجئ. يمكن للشبكة والأجهزة المتصلة بها تحمل تقلبات صغيرة، ولكن إذا أصبحت هذه التقلبات كبيرة جدًا، فإنها ستؤدي إلى تشغيل آليات الأمان داخل الشبكة أو داخل المنشآت الفردية، مما يتسبب في فصلها.
عندما استشعرت مراكز البيانات في شمال فيرجينيا التقلب الناجم عن خط الكهرباء المعطل، تحولت إلى الطاقة الاحتياطية، مما أزال حملها من الشبكة. ومع تحول المزيد من مراكز البيانات، أزالت كميات أكبر من الحمل من الشبكة. ما بدأ كانخفاض صغير نسبيًا في العرض أصبح انخفاضًا أكبر في الطلب، مما أدى إلى ارتفاع مفاجئ في العرض وتسبب في وميض المصابيح الكهربائية.
تتخذ معظم مراكز البيانات قراراتها في جزء من الثانية، ويبدو أن تلك التي انفصلت هذا الأسبوع لم تكن مختلفة. عندما وصل انخفاض الجهد إليها، قررت جميعها الانفصال في غضون ثوانٍ قليلة من بعضها البعض، حسبما صرح علي زين بناتوالا، أخصائي نماذج السوق الأول في مشغل نظام الكهرباء المستقل، لموقع TechCrunch.
قال: "نحن بحاجة إلى إيجاد طريقة لهذه الأحمال المتجاورة للانفصال أو إعادة الاتصال بشكل تسلسلي". من شأن عملية أكثر تنظيمًا أن تسمح لمشغلي الشبكة بتطوير إجراءات أكثر قوة مسبقًا.
بدلاً من ذلك، يمكن بناء مراكز البيانات لامتصاص الاضطرابات وعدم تجاهلها. تعمل شركة ناشئة، ON.Energy، على تطوير منتج لمساعدة مراكز البيانات والشبكة على تجاوز أحداث مثل تلك التي وقعت هذا الأسبوع.
طورت الشركة نظام إمداد طاقة غير منقطع لحرم مركز بيانات بأكمله، يغطي ليس فقط الخوادم ولكن أيضًا المبردات والمعدات الأخرى. تخفي الشركة مركز البيانات بشكل أساسي خلف مجموعة من البطاريات المتصلة بمعدات تحويل طاقة متطورة. كل ما "تراه" الشبكة هو حمل واحد ثابت ومنتظم بدلاً من الذروات والانخفاضات من كل جزء فردي من مركز البيانات. يسمح نظام ON.Energy لمراكز البيانات بزيادة أحمال العمل الحاسوبية وخفضها، بما في ذلك تدريب الذكاء الاصطناعي، دون إزعاج الشبكة.
ربما الأهم من ذلك، أنه يعني أيضًا أن مراكز البيانات يمكنها امتصاص تقلبات الطاقة من الشبكة. بدلاً من الانفصال عن الشبكة، يمكن لنظام ON.Energy استخدام أي طاقة إضافية لشحن بطارياته، وإذا انخفض التدفق، يمكن للنظام إرسال الطاقة إلى الخوادم. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه متابعة توجيهات الشبكة في غضون أجزاء من الثانية، مما يمنع الانخفاضات أو الارتفاعات المفاجئة مثل تلك التي تسببت في مشكلة PJM هذا الأسبوع.
قال دي أزيفيدو إن ON.Energy تقوم حاليًا بتركيب ما مجموعه 3 غيغاواط من أنظمتها في أربعة أحرام جامعية مختلفة لمراكز البيانات.
وقد تنبه مديرو الشبكات أيضًا إلى هذه المشكلة.
