安(ān)科瑞 陳聰(cōng)

摘(zhāi)要(yào)：隨著雲計算(suàn)，虛擬化(huà)信息技術的快速發展(zhǎn)，互(hù)聯(lián)網，物聯網也得到(dào)了快(kuài)速(sù)發(fā)展(zhǎn)，海量(liáng)數據爆發，作為(wéi)數(shù)據中(zhōng)心的載(zǎi)體，機(jī)房末(mò)端配電(diàn)的(dí)可靠(kào)性，穩定性和(hé)可維(wéi)護(hù)性(xìng)直接關(guān)係(xì)到IT設(shè)備(bèi)的安全供(gōng)電(diàn)。數據中心的末(mò)端(duān)配(pèi)電(diàn)技術(shù)主(zhǔ)要有兩種，一種采(cǎi)用列頭櫃加電(diàn)纜配電，另一種(zhǒng)是智能(néng)小(xiǎo)母綫配電(diàn)。列頭(tóu)櫃的(dí)需(xū)求(qiú)也(yě)在不斷增(zēng)加(jiā)。

關鍵(jiàn)詞(cí)：數據(jù)中(zhōng)心；末端配電；列(liè)頭櫃(guì)

1，概述

數據中(zhōng)心是(shì)國家(jiā)確(què)定(dìng)的(dí)“新基(jī)建(jiàn)”七大(dà)領(lǐng)域之一。數據(jù)中心(xīn)在(zài)國民(mín)經(jīng)濟和(hé)社(shè)會發展中(zhōng)所起的作(zuò)用(yòng)越來(lái)越重要(yào)，數(shù)據中心(xīn)已經成(chéng)為了各(gè)行各業(yè)的(dí)關(guān)鍵(jiàn)基礎設(shè)施，為經(jīng)濟轉型(xíng)升(shēng)級(jí)提供了(liǎo)重要支撐。數(shù)據中(zhōng)心(xīn)要實(shí)現持(chí)續穩定運(yùn)行，前(qián)提是其供(gōng)電係(xì)統應穩定(dìng)可靠，不(bù)間(jiān)斷(duàn)。當前(qián)，重(zhòng)要(yào)程度較高(gāo)的數據中心一般采(cǎi)用2N架構(gòu)的(dí)UPS供電(diàn)方式，以實現容錯要求，供電(diàn)係(xì)統包(bāo)括高(gāo)低壓配(pèi)電，後備發電機組(zǔ)，不間斷(duàn)電源，後備(bèi)蓄電(diàn)池，配電等子(zǐ)係統，典(diǎn)型(xíng)的(dí)數(shù)據中心(xīn)供(gōng)電係統如圖1所示(shì)。從圖(tú)1可(kě)以(yǐ)看出(chū)，終的用(yòng)電(diàn)設備實(shí)現(xiàn)了全程雙(shuāng)路由容(róng)錯(cuò)供電。

圖(tú)1 典型(xíng)數(shù)據中心2N供(gōng)電係統(tǒng)圖

2，末端配(pèi)電

數據(jù)中心(xīn)機(jī)房的末端(duān)配(pèi)電一般(bān)是(shì)指從不間斷(duàn)電源(yuán)輸出(chū)櫃到(dào)終(zhōng)用電設(shè)備的配電部分，終(zhōng)用電(diàn)設備包括IT設(shè)備，動力(lì)設備和照明(míng)等(děng)。數(shù)據中心的(dí)末端配電較接近(jìn)用電設備(bèi)，是整個供配電係(xì)統中的關(guān)鍵(jiàn)環(huán)節，它的安全可靠(kào)十分重要(yào)。傳統(tǒng)的(dí)末(mò)端配電技(jì)術(shù)一般采(cǎi)用(yòng)列頭櫃加(jiā)電纜(lǎn)配(pèi)電，典型(xíng)的(dí)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)如圖2所(suǒ)示。

圖2 數(shù)據中(zhōng)心典(diǎn)型配電(diàn)係統圖

注：係統圖中(zhōng)的方(fāng)框(kuàng)部(bù)分即(jí)為(wéi)末(mò)端配電部分。

3，列頭櫃(guì)配(pèi)電技術探(tàn)討(tǎo)

按(àn)照(zhào)國家規範(fàn)的要求(qiú)，數(shù)據中心的基礎設施(shī)宜按(àn)容錯(cuò)係統(tǒng)配(pèi)置(zhì)。當數(shù)據(jù)中心(xīn)的(dí)末(mò)端配電采用列(liè)頭櫃加電纜配電(diàn)時，存在多種(zhǒng)方案。以數(shù)據中(zhōng)心(xīn)應(yīng)用較(jiào)多(duō)的封閉冷(lěng)通道(dào)為例(lì)，配(pèi)電(diàn)方案主(zhǔ)要(yào)有如下(xià)4種方案(àn)。

3.1 方(fāng)案(àn)一

方(fāng)案(àn)一(yī)如圖3所示。

每個封(fēng)閉(bì)冷(lěng)通(tōng)道(dào)設置兩個(gè)列頭櫃，分(fēn)別位於每列(liè)的頭(tóu)部，每(měi)個列頭(tóu)櫃由不同(tóng)的UPS係統(tǒng)引(yǐn)出(chū)，即列頭櫃A由2N雙母綫係統的UPS係(xì)統A引(yǐn)出(chū)，列頭(tóu)櫃(guì)B由2N雙(shuāng)母綫(xiàn)係統的UPS係(xì)統B引(yǐn)出(chū)。IT機櫃(guì)的供電方式為：每個(gè)IT機 櫃(guì) 內(nèi) 包(bāo) 括 兩路PDU，PDU(A)和PDU(B)，其中PDU（A）通過(guò) 電纜由(yóu)列(liè)頭櫃A取電，PDU(B)通過電纜(lǎn)由列(liè)頭(tóu)櫃B取電(diàn)。本(běn)供電(diàn)方(fāng)案(àn)的優(yōu)點是(shì)實現了全程(chéng)雙(shuāng)回(huí)路(lù)供電，無單點(diǎn)故障點，供(gōng)電架構清(qīng)晰。缺(quē)點(diǎn)是IT機(jī)櫃的供(gōng)電需(xū)要(yào)跨(kuà)列(liè)引電(diàn)，布綫有一定(dìng)難度(dù)。

圖(tú)3 列頭櫃雙(shuāng)櫃配(pèi)電方案(àn)

注(zhù)：圖(tú)中僅示(shì)出了(liǎo)其中一(yī)列機櫃(guì)的(dí)配(pèi)電(diàn)電纜，另(lìng)一列機櫃同(tóng)理。

3.1 方(fāng)案二

方(fāng)案二的(dí)機櫃布(bù)置和方(fāng)案一相同(tóng)，如(rú)圖(tú)3所示，但(dàn)列頭櫃的內部(bù)配(pèi)置(zhì)和(hé)配電(diàn)電纜(lǎn)的(dí)敷設(shè)不同(tóng)。具(jù)體(tǐ)方(fāng)案是：每個(gè)封閉冷通(tōng)道也設(shè)置兩個列(liè)頭櫃，列頭櫃A和(hé)列頭櫃(guì) B，但每個列頭(tóu)櫃(guì)內部(bù)又(yòu)分為(wéi) A，B 兩路(lù)，每路由不(bù)同(tóng)的 UPS係統引出，即列(liè)頭(tóu)櫃A和列(liè)頭櫃(guì)B內的A路由2N雙(shuāng)母(mǔ)綫(xiàn)係(xì)統(tǒng)的UPS係統A引出，列(liè)頭櫃A和列頭(tóu)櫃(guì)B內的 B路由2N雙(shuāng)母(mǔ)綫係(xì)統的(dí) UPS係(xì)統(tǒng)B引(yǐn)出。IT機(jī)櫃的供電方(fāng)式(shì)是IT機櫃(guì)的(dí)兩(liǎng)路(lù)PDU均來自(zì)於本(běn)列(liè)的(dí)列(liè)頭(tóu)櫃(guì)，其中PDU（A）來自於本列(liè)列(liè)頭櫃中的(dí) A路(lù)，PDU（B）來自(zì)於本列列頭(tóu)櫃中的(dí)B路；這種供電方(fāng)式結構(gòu)清(qīng)晰(xī)，但當(dāng)列(liè)頭(tóu)櫃(guì)需要(yào)擴(kuò)容(róng)，更(gēng)換或移位時，後(hòu)端IT機(jī)櫃(guì)的(dí)割(gē)接(jiē)難(nán)度(dù)和(hé)工作量較大。

3.3 方案(àn)三

方(fāng)案三(sān)和(hé)方案(àn)二(èr)的不同(tóng)之處僅(jǐn)在(zài)於IT機櫃的(dí)取電方式不同(tóng)，即IT機櫃(guì)的兩路PDU分別來(lái)自於不(bù)同的列(liè)頭櫃，且(qiě)不(bù)同路，第①列的(dí)IT機櫃(guì)的(dí)PDU（A）來自於(yú)列(liè)頭櫃A 內(nèi)的(dí)A路，PDU（B）來自(zì)於列頭櫃(guì)B內的(dí)B路；第2列(liè)的(dí)IT機櫃的PDU（A）來(lái)自於列頭櫃B內的A路(lù)，PDU（B）來自於列頭櫃A內的(dí)B路；這種(zhǒng)供(gōng)電(diàn)方式保(bǎo)證了IT機(jī)櫃(guì)的(dí)供(gōng)電(diàn)為(wéi)全(quán)程雙路(lù)由，且(qiě)不存在單點故(gù)障(zhàng)點，但(dàn)布(bù)綫比(bǐ)較復雜，現場(cháng)接(jiē)綫(xiàn)容易發生錯誤，可能導(dǎo)致IT機櫃由假(jiǎ)雙路電(diàn)源(yuán)供(gōng)電。

3.4 方(fāng)案四

方案(àn)四(sì)如圖4所示。

圖 4 列(liè)頭櫃單櫃(guì)供電方案

每個(gè)封閉(bì)冷通道隻設置1個(gè)列頭櫃(guì)，位於其(qí)中(zhōng)一(yī)列的頭(tóu)部，列頭(tóu)櫃內(nèi)部分為(wéi)A，B兩路(lù)，分(fēn)別由不(bù)同(tóng)的(dí)UPS係統引(yǐn)出(chū)。IT機櫃(guì)的(dí)兩(liǎng)路PDU分別由(yóu)列頭(tóu)櫃內的A路和B路(lù)取電。這(zhè)種(zhǒng)方案(àn)的優點(diǎn)是(shì)隻(zhī)占用(yòng)了(liǎo)一(yī)個機櫃(guì)位(wèi)置(zhì)，節(jié)約了寶(bǎo)貴的(dí)機(jī)房(fáng)空(kōng)間(jiān)資(zī)源。缺點是電纜(lǎn)需(xū)要跨列(liè)敷(fū)設，且當列(liè)頭(tóu)櫃需要維(wéi)修，擴容，更(gēng)換(huàn)或移(yí)位時，將造成後(hòu)端所(suǒ)有 IT機櫃斷電(diàn)。

3.5 列(liè)頭(tóu)櫃配電方(fāng)案對比(bǐ)

對(duì)上(shàng)述4種列頭櫃配(pèi)電(diàn)方案進行對比，如(rú)表(biǎo)1所示。

綜合列頭(tóu)櫃(guì)的上述4種列(liè)頭櫃配電方案的優，缺(quē)點(diǎn)，建議采(cǎi)用配電(diàn)方案一。

4，安(ān)科瑞提供的末端交直(zhí)流(liú)監(jiān)控方案(àn)

針對(duì)數據中(zhōng)心配電櫃(guì)的IT負(fù)載的不斷變化(huà)和(hé)快速發(fā)展(zhǎn)，也(yě)提高了對於配電櫃中(zhōng)監(jiān)測裝(zhuāng)置要求，一(yī)套(tào)可(kě)集(jí)成各(gè)項參數測量監控，且(qiě)可(kě)充分(fēn)滿(mǎn)足(zú)不斷增加的負載(zǎi)要求(qiú)的監(jiān)控裝置(zhì)，成了(liǎo)現代(dài)配電(diàn)櫃中(zhōng)的(dí)重要(yào)指標。安科(kē)瑞(ruì)AMC配電監控係(xì)統可(kě)以對整(zhěng)個數據中(zhōng)心(xīn)的電流分布和功率(shuài)分布進(jìn)行全方(fāng)麵的實(shí)時(shí)管(guǎn)理(lǐ)，多可實現4路進(jìn)綫，192路出(chū)綫(xiàn)的電(diàn)參數，進出(chū)綫開(kāi)關狀(zhuàng)態，溫(wēn)度，漏電流等全(quán)方麵(miàn)的監(jiān)測。且(qiě)可根據用戶(hù)需求(qiú)靈活增(zēng)加(jiā)，減(jiǎn)少出(chū)綫測量回路數。AMC配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)采用了(liǎo)多回(huí)路監(jiān)控裝置(zhì)，既可以測(cè)量進(jìn)綫側(cè)三(sān)相(xiāng)電流(liú)，電壓，有功功率，無(wú)功功(gōng)率，視(shì)在功率(shuài)，功率因數(shù)，頻率，還可(kě)同(tóng)時檢測出(chū)綫(xiàn)的(dí)電流，有功功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因數，電能數據等。

這(zhè)樣(yàng)合(hé)理地(dì)對(duì)整個配電(diàn)單元的(dí)電(diàn)氣(qì)參數進行實(shí)時(shí)監(jiān)控和(hé)記錄，尤其對(duì)其電(diàn)力消(xiāo)耗有(yǒu)實時(shí)的(dí)了(liǎo)解(jiě)。可以(yǐ)滿足用(yòng)戶對於電能計量的要求(qiú)，為全(quán)方(fāng)麵(miàn)的(dí)能耗管(guǎn)理(lǐ)提供了(liǎo)硬(yìng)件基(jī)礎，AMC配電(diàn)監控(kòng)係統支持RS485和TCP/IP協議(yì)傳(chuán)輸(shū)數據(jù)。

5，產品(pǐn)證書

6，結束語(yǔ)

安科(kē)瑞(ruì)列頭(tóu)櫃(guì)為網(wǎng)絡服(fú)務器等(děng)重要設備提(tí)供(gōng)電(diàn)力分(fēn)配(pèi)，安全(quán)保(bǎo)護，計量，運行管(guǎn)理(lǐ)與提供(gōng)數(shù)據(jù)級接(jiē)地等服務，用於(yú)供(gōng)電可靠性要(yào)求(qiú)較(jiào)高(gāo)的不(bù)間(jiān)斷供電(diàn)領域，以(yǐ)可(kě)靠(kào)合(hé)理(lǐ)的(dí)方(fāng)式，計算每個(gè)用(yòng)電(diàn)負(fù)載的用(yòng)電量(liáng)，為數(shù)據(jù)中心(xīn)的節能提供(gōng)合理(lǐ)的(dí)依(yī)據。