Kulutuksen järjestelmätekniset vaatimukset 2026 ja vaikutus datakeskuksiin
Jaatinen, Jarkko (2026)
Diplomityö
2026
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2026060564404
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2026060564404
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä käsitellään Fingridin kulutuksen järjestelmäteknisiin vaatimuksiin vuonna 2026 tehtäviä muutoksia ja niiden vaikutuksia datakeskusten suunnitteluun ja operointiin. Työn tavoitteena on tutkia uusien vaatimusten teknisiä vaikutuksia datakeskusten sähkönjakeluun ja -järjestelmiin sekä selvittää mahdollisia menetelmiä vaatimusten täyttämiseksi.
Työssä esitellään datakeskusten tyypillinen sähköjärjestelmän topologia, sähköverkon toiminta sekä järjestelmäteknisiin vaatimuksiin tehtävät keskeiset päivitykset. Lisäksi työssä tarkastellaan tekoälyn kouluttamisen kuormitusprofiilin aiheuttamia haasteita sähköjärjestelmälle, kuten suurten ja nopeiden tehonheilahteluiden vaikutusta sähköverkon stabiliteettiin.
Työn tuloksien mukaan perinteiseen ja kuormitusprofiililtaan tasaiseen käyttöön toteutettavat datakeskukset kykenevät täyttämään KJV2026:n uudet vaatimukset suhteellisen pienin muutoksin, kuten sähköjärjestelmien laitteiden konfigurointipäivityksillä. Tekoälyn kouluttamiseen ja käyttämiseen suunnatut ja rakennettavat datakeskukset taas tulevat kohtaamaan merkittäviä haasteita vaatimusten täyttämisessä sekä teknisesti että taloudellisesti, varsinkin tehonheilahtelun hallitsemisessa. Työssä esitellään tehonheilahtelun hallitsemiseksi eri vaihtoehtoja keskitetystä ratkaisusta hajautetumpaan.
Työn tuloksista voidaan todeta KJV2026 vaatimusten ohjaavan datakeskusten sähköjärjestelmien kehityssuuntaa ja siirtää sähköverkon järjestelmävastuuta sekä kustannuksia suoraan potentiaalisten haasteiden lähteelle eli suurille kulutuslaitoksille. This master’s thesis examines the upcoming changes in Fingrid’s system requirements for demand connections introduced in 2026 and their impact on the design and operation of data centers. The objective of the thesis is to analyze the technical requirements for data centers’ power distribution and electrical systems and identify potential methods for fulfilling the requirements.
The thesis presents the typical electrical topology of data center, the operation of power grid and the key updates in upcoming system requirements. In addition, the challenges posed by the load profile of training artificial intelligence are being studied, particularly the impact of large and rapid power fluctuations on power system stability.
The results indicate data centers designed for traditional use and stable load profile are being able to comply with new KJV2026 requirements with relatively minor modifications, primarily with configuration changes in electrical system components. Data centers designed for AI-training or -operation are expected to face substantial challenges in fulfilling the KJV2026 requirements, both technically and economically, especially in managing power fluctuations. The thesis presents several approaches for mitigating power fluctuations, ranging from centralized to distributed solutions.
The results suggest significant influence on future development of data center electrical systems from the KJV2026 requirement update, sifting the system responsibility and cost towards large-scale consumers generating the potential problems.
Työssä esitellään datakeskusten tyypillinen sähköjärjestelmän topologia, sähköverkon toiminta sekä järjestelmäteknisiin vaatimuksiin tehtävät keskeiset päivitykset. Lisäksi työssä tarkastellaan tekoälyn kouluttamisen kuormitusprofiilin aiheuttamia haasteita sähköjärjestelmälle, kuten suurten ja nopeiden tehonheilahteluiden vaikutusta sähköverkon stabiliteettiin.
Työn tuloksien mukaan perinteiseen ja kuormitusprofiililtaan tasaiseen käyttöön toteutettavat datakeskukset kykenevät täyttämään KJV2026:n uudet vaatimukset suhteellisen pienin muutoksin, kuten sähköjärjestelmien laitteiden konfigurointipäivityksillä. Tekoälyn kouluttamiseen ja käyttämiseen suunnatut ja rakennettavat datakeskukset taas tulevat kohtaamaan merkittäviä haasteita vaatimusten täyttämisessä sekä teknisesti että taloudellisesti, varsinkin tehonheilahtelun hallitsemisessa. Työssä esitellään tehonheilahtelun hallitsemiseksi eri vaihtoehtoja keskitetystä ratkaisusta hajautetumpaan.
Työn tuloksista voidaan todeta KJV2026 vaatimusten ohjaavan datakeskusten sähköjärjestelmien kehityssuuntaa ja siirtää sähköverkon järjestelmävastuuta sekä kustannuksia suoraan potentiaalisten haasteiden lähteelle eli suurille kulutuslaitoksille.
The thesis presents the typical electrical topology of data center, the operation of power grid and the key updates in upcoming system requirements. In addition, the challenges posed by the load profile of training artificial intelligence are being studied, particularly the impact of large and rapid power fluctuations on power system stability.
The results indicate data centers designed for traditional use and stable load profile are being able to comply with new KJV2026 requirements with relatively minor modifications, primarily with configuration changes in electrical system components. Data centers designed for AI-training or -operation are expected to face substantial challenges in fulfilling the KJV2026 requirements, both technically and economically, especially in managing power fluctuations. The thesis presents several approaches for mitigating power fluctuations, ranging from centralized to distributed solutions.
The results suggest significant influence on future development of data center electrical systems from the KJV2026 requirement update, sifting the system responsibility and cost towards large-scale consumers generating the potential problems.