维度网讯，美国能源部（DOE）推出一个名为Agora的测试平台，用于模拟超大规模人工智能（AI）园区接入已处于紧张状态的电网时所产生的影响。该平台复制大型数据中心的电气行为，特别是那些正在重塑美国各地电力规划的波动性、高密度电力需求。除采购和并网外，Agora还关注这些设施上线后在电网中的具体表现。

大约两年来，围绕AI的电力讨论主要集中于供应侧。电力公司争相获取燃气轮机，开发商寻求重启核电站，监管机构就输电排队问题展开争论，而超大规模公司则到处寻找吉瓦级电力。Agora则指向一个不同挑战：防止波动性的AI电力行为在电网中产生连锁反应。电力公司日益担忧，超大规模AI园区的行为可能不像传统数据中心，而更像能几乎瞬间增加巨大需求的工业负荷。GPU集群可在几秒钟内从接近空闲状态升至满负荷运行。运营商越来越多地在设施内部署电池、现场发电和复杂的电力电子设备，这使得电力公司仍难以准确建模。

美国德州电力可靠性委员会（ERCOT）已开始对AI负荷进行建模。这种担忧已出现在电网运营商的工程计划中。ERCOT针对其所谓的“大型电子负荷”启动了专门的建模工作，发布了专注于AI数据中心和其他电力电子密集型设施的仿真框架和技术研究。ERCOT警告称，这些负荷“行为不同于传统负荷，并且足够大，足以影响电网稳定性”。

这项工作是在ERCOT对大型AI相关负荷的预测和规划产生更广泛担忧之后进行的。一份由ERCOT和德克萨斯农工大学（Texas A&M）联合发布的新建模手册走得更远。这份105页的报告将AI数据中心描述为“高度动态的电力电子负荷”，对“电力系统运行和稳定性构成重大挑战”。该报告将其建模为紧密耦合的电气系统，结合了电网互连设备、电力转换器、储能系统、计算负荷和冷却负荷。该文件更像是一本电力系统工程手册，而非传统的数据中心规划指南。ERCOT和Texas A&M对构网型逆变器、协调电池系统、动态重连行为、电压和频率穿越、转换器控制、故障恢复和暂态稳定性行为进行了建模，目标是研究扰动穿越行为、故障后恢复、电网控制交互、次同步振荡和系统稳定性。

电力公司正为快速爬坡的功率波动做好准备。施耐德电气AI和数据中心首席倡导者Steven Carlini表示，大型AI负荷与包含越来越多低惯性可再生能源发电的电网相互作用，给电力公司带来了日益严峻的挑战。Carlini指出，AI训练工作负载会产生快速的、几乎瞬时的负荷上下波动。GPU集群可以瞬间从接近空闲状态跳到满负荷，如果电网或电源未针对这种情况进行设计，将导致电网应力，从而产生电压和频率变化。Carlini说，故障穿越系统、电池储能、超级电容器和AI负荷平滑控制等技术对电网稳定性变得至关重要。在超大规模层面，包含同步GPU基础设施的多吉瓦设施可能在故障恢复期间产生巨大的需求波动。ERCOT/Texas A&M的说明指出，对于整流器重连，功率爬坡率必须受到限制。Carlini表示，电力公司越来越多地要求超大规模运营商减轻极端功率波动引起的“同步周期振荡”，并分享更多运营数据以帮助保护电网基础设施。

电网与计算堆栈的融合正在推动电力公司、监管机构和运营商走向一个新的模式，在该模式中，大型AI设施更积极地参与电网运营。国家韧性基础设施实验室在Agora公告中表示，未来的电网必须支持大型能源用户成为良好的电网公民。这一想法已出现在电力公司的文件和监管程序中。美国联邦能源监管委员会（FERC）已就大型负荷并网改革展开讨论，ERCOT也已探索了针对主要客户的可控负荷结构。多个州的电力公司正在研究超大规模园区的需求灵活性、限电协议和电网感知运营模式。Carlini认为，随着备用电源系统、功率平滑系统和主电源系统的增加，数据中心将成为电力生态系统的一部分。Agora、ERCOT的大型电子负荷计划以及Texas A&M的建模工作都指向同一个方向：电网运营商正在吉瓦级AI园区大量到来之前构建新的运营框架。

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com