安科瑞 陳聰(cōng)

摘(zhāi) 要：近年(nián)來(lái)，隨(suí)著數據中心(xīn)的迅猛(měng)發展(zhǎn)，數(shù)據中(zhōng)心的能耗問題也越(yuè)來(lái)越突(tū)出，有關數據中(zhōng)心的能(néng)源(yuán)管理(lǐ)和供配電設計已經成為(wéi)熱門問題，合理(lǐ)可(kě)靠(kào)的(dí)數(shù)據中心配電(diàn)係統方案(àn)，是提高(gāo)數(shù)據(jù)中心(xīn)電能(néng)使用(yòng)效率，降(jiàng)低(dī)設備(bèi)能耗的合理方(fāng)式。結合(hé)相關技術規範分(fēn)析某(mǒu)數據中(zhōng)心新舊(jiù)配電(diàn)方案(àn)的利弊(bì)，為(wéi)新型模(mó)塊化機(jī)房的(dí)設(shè)計提供(gōng)參考(kǎo)。

關(guān)鍵詞：數據(jù)中(zhōng)心(xīn) 末(mò)端配電 列頭櫃(guì)

1概述

伴隨科技的(dí)發(fā)展(zhǎn)，數據(jù)中心(xīn)的數(shù)量，規模，功(gōng)率密度不(bù)斷(duàn)增加(jiā)，建(jiàn)設等(děng)級(jí)不斷提高(gāo)，而(ér)配電係統(tǒng)作(zuò)為(wéi)數據(jù)中心重中(zhōng)之重的環節，斷電或(huò)低質量(liáng)的(dí)供電(diàn)都可(kě)能造(zào)成(chéng)服(fú)務器(qì)宕機(jī)從(cóng)而(ér)造成(chéng)損(sǔn)失(shī)。如(rú)何(hé)優(yōu)化(huà)設(shè)計提高(gāo)數據中心供電的(dí)安(ān)全(quán)可靠性，以(yǐ)確保(bǎo)電子(zǐ)信息係(xì)統不(bù)間(jiān)斷(duàn)穩(wěn)定(dìng)運(yùn)行(háng)，成(chéng)為(wéi)數據中(zhōng)心(xīn)設(shè)計者麵臨的重(zhòng)要課(kè)題(tí)。對比(bǐ)傳統供配(pèi)電(diàn)方案，是(shì)否(fǒu)有安全(quán)經濟，運行(háng)更穩(wěn)定(dìng)的供電方(fāng)案是設(shè)計者在意(yì)的問(wèn)題(tí)。

2數據(jù)機(jī)房末(mò)端配電(diàn)方案

2.1項(xiàng)目概況(kuàng)

某(mǒu)數據中心總建(jiàn)築(zhù)麵(miàn)積為(wéi)1906.24m2，其中數據中(zhōng)心(xīn)總(zǒng)建(jiàn)築麵積為210.6m2，包(bāo)括1F數據(jù)機(jī)房，1F通信機(jī)房。功(gōng)能區(qū)域包括主(zhǔ)機房(fáng)（機房(fáng)，通信(xìn)機房），管理區(qū)（辦公室，互聯(lián)網(wǎng)設備間(jiān)等）和輔(fǔ)助用房(fáng)。

2.2 傳統配電方案(àn)一(yī)

10kV高壓電源分別(bié)由2路(lù)不(bù)同變(biàn)電站市電引來(lái)，高(gāo)壓和低壓(yā)不聯(lián)絡(luò)，第(dì)三(sān)電(diàn)源由動(dòng)力中心(xīn)柴油發電機(jī)引來(lái)，主(zhǔ)備(bèi)用電(diàn)源和發電機電源(yuán)在(zài)變壓器出(chū)綫(xiàn)處(chǔ)切(qiē)換，保(bǎo)證數(shù)據中(zhōng)心(xīn)用電設備可(kě)靠用電。考慮(lǜ)單台發電(diàn)機容(róng)量(liáng)遠遠小於2500kW，且發電機台(tái)數也(yě)未達到10台(tái)以(yǐ)上，故(gù)選用0.4kV低壓(yā)發(fā)電(diàn)機組。0.4kV發電機組中性點應采(cǎi)用(yòng)直接接(jiē)地(dì)方式，且發(fā)電機(jī)星(xīng)形點之間(jiān)連接的(dí)導體(tǐ)應(yīng)保(bǎo)證(zhèng)絕緣(yuán)。數(shù)據中心(xīn)共設2套400kVAUPS係統(tǒng)，組成2N容(róng)錯(cuò)型(xíng)係統。雙回(huí)路(lù)，雙輸出(chū)櫃可為數據中心(xīn)電(diàn)子(zǐ)信息設備，工(gōng)位(wèi)插座供電。UPS係統(tǒng)的(dí)蓄電池可為全部①級(jí)負荷(hé)提(tí)供(gōng)15min的持續(xù)供電。數據中心的(dí)服(fú)務器(qì)單(dān)機(jī)負(fù)荷按(àn)照3kW考(kǎo)慮，大負(fù)荷不超(chāo)過(guò)4kW。為(wéi)避免(miǎn)數據中心UPS在電(diàn)源(yuán)切換(huàn)過(guò)程(chéng)中故(gù)障(zhàng)影響重要(yào)負荷的正常(cháng)工作，市(shì)電與柴油(yóu)發(fā)電機的切換開(kāi)關(guān)ATS應采用(yòng)PC級且中性(xìng)綫(xiàn)重(zhòng)疊(dié)切換(huàn)的(dí)四級開(kāi)關。

2.3 新(xīn)型供(gōng)配電方案(àn)二(èr)

隨(suí)著技術創新，綠色(sè)節(jié)能理念的倡導，國(guó)際(jì)TGG組織提(tí)出了數據中(zhōng)心電(diàn)力使(shǐ)用(yòng)效(xiào)率(shuài)的(dí)衡量(liáng)指(zhǐ)標PUE。PUE是(shì)數據中(zhōng)心消耗(hào)的所(suǒ)有(yǒu)能(néng)源(yuán)與(yǔ)IT負載(zǎi)使(shǐ)用(yòng)的能(néng)源(yuán)之(zhī)比，是DCIE的反比。PUE=數(shù)據中心(xīn)所有(yǒu)設備能(néng)耗/IT設(shè)備(bèi)能耗，PUE是一(yī)個(gè)比值，基準(zhǔn)是(shì)2，越接近1表明能(néng)效(xiào)水平(píng)越好，代表一個數據中心的(dí)綠色化程度越高。

通(tōng)過大量數(shù)據分析(xī)得出(chū)高壓直(zhí)流（High‑voltagedirectcurrent，HVDC）供(gōng)配電係(xì)統，交直流(liú)一(yī)體(tǐ)供(gōng)配電(diàn)係統，UPS+HVDC的(dí)工作效率(shuài)較(jiào)高，能(néng)提高數(shù)據中(zhōng)心節能指標。

3新老供配(pèi)電(diàn)係統方案(àn)對比

UPS供電係統(tǒng)的輸出為工頻，濾(lǜ)波(bō)損耗較(jiào)大，HVDC為高頻濾波且占(zhān)地麵(miàn)積(jī)更小。UPS的(dí)電池(chí)在輸入端(duān)，如(rú)果(guǒ)UPS本(běn)身(shēn)發生(shēng)故(gù)障(zhàng)，負(fù)載(zǎi)依(yī)然(rán)會(huì)發生(shēng)停電；而(ér)HVDC的(dí)電池在輸出端(duān)，即(jí)使HVDC本(běn)身(shēn)發生故障(zhàng)，電池仍然可以(yǐ)給(gěi)負載供電(diàn)，保(bǎo)障(zhàng)不(bù)間(jiān)斷(duàn)供(gōng)電(diàn)。UPS係(xì)統供電係統要比HVDC供(gōng)電係統中(zhōng)間環節(jié)多，HVDC蓄電(diàn)池直接(jiē)和母綫(xiàn)相連，省去(qù)了逆變(biàn)環節，而每多(duō)級中(zhōng)間環(huán)節(jié)就(jiù)會導(dǎo)致變換效(xiào)率降低(dī)，從而(ér)導致能耗增加。

4安(ān)科瑞針對(duì)HVDC方(fāng)案推出(chū)的解決(jué)方案(àn)

安科瑞公司AMC16Z係列(liè)直(zhí)流配電監(jiān)控裝置是專(zhuān)門針(zhēn)對(duì)於數(shù)據(jù)中(zhōng)心(xīn)服(fú)務器(qì)電源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)設計(jì)的測(cè)量裝置。該裝置設(shè)計(jì)小(xiǎo)巧，能夠對A+B兩路進(jìn)綫和(hé)192路出綫的(dí)全電參量參(cān)數，輸入輸出(chū)開關及防雷器狀態等(děng)實時監(jiān)測(cè)，所(suǒ)有(yǒu)測量通道的告警閾(yù)值均可(kě)單(dān)獨設(shè)定，出綫越限事件(jiàn)立(lì)即觸發(fā)係統(tǒng)聲光(guāng)告(gào)警，並(bìng)且可(kě)以(yǐ)搭(dā)配絕緣檢測(cè)模塊，可(kě)以(yǐ)檢(jiǎn)測(cè)直流係統(tǒng)母(mǔ)綫及支路(lù)的絕緣狀(zhuàng)態進(jìn)行(háng)在(zài)綫實時(shí)的監測與管理，在傳統(tǒng)儀表(biǎo)的體積上(shàng)實現了監控(kòng)回路的高度集(jí)成。

4.1產(chǎn)品(pǐn)型號(hào)

4.2 係統組(zǔ)網(wǎng)圖(tú)

4.3 搭配采集(jí)霍(huò)爾

4.4本地(dì)觸(chù)摸(mō)屏(píng)係統

5結語

安(ān)科(kē)瑞電(diàn)氣股份有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)長(cháng)期(qī)對數據中心行業(yè)進(jìn)行全(quán)方麵的內外(wài)部(bù)環境(jìng)分(fēn)析(xī)，對國(guó)家政策，行業(yè)未來發展趨勢(shì)進行行(háng)業熱點分析(xī)，預(yù)測未來的行業發展(zhǎn)方向(xiàng)，同時*自身行業的(dí)各種應用解決(jué)方案，分(fēn)析(xī)不(bù)同客戶(hù)需(xū)求，滿足不(bù)同客(kè)戶的應(yīng)用(yòng)需求。

參考(kǎo)文獻(xiàn)

【1】付(fù)姣(jiāo).中小(xiǎo)型數(shù)據(jù)中心供(gōng)配(pèi)電係統(tǒng)分(fēn)析(xī)與(yǔ)設(shè)計(jì)［D］

【2】蓋琪(qí)彥(yàn).數據中心供配(pèi)電(diàn)設計簡析［J］

【3】安(ān)科瑞數據中心IDC配電監(jiān)控(kòng)解(jiě)決方案.2020.11版.

【4】安科(kē)瑞企業微電(diàn)網設計應(yīng)用手冊(cè).2020.06版(bǎn).