淺談數據中心供配電設計應用以及監控產品選型

hth下载地址 陳聰

摘 要：近年來，隨著數據中心的迅猛發展，數據中心的能耗問題也越來越突出，有關(guan) 數據中心的能源管理和供配電設計已經成為(wei) 熱門問題，合理可靠的數據中心配電係統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的合理方式。結合相關(guan) 技術規範分析某數據中心新舊配電方案的利弊，為(wei) 新型模塊化機房的設計提供參考。

關(guan) 鍵詞：數據中心 末端配電 列頭櫃

1概述

伴隨科技的發展，數據中心的數量、規模、功率密度不斷增加，建設等級不斷提高，而配電係統作為(wei) 數據中心重中之重的環節，斷電或低質量的供電都可能造成服務器宕機從(cong) 而造成損失。如何優(you) 化設計提高數據中心供電的安全可靠性，以確保電子信息係統不間斷穩定運行，成為(wei) 數據中心設計者麵臨(lin) 的重要課題。對比傳(chuan) 統供配電方案，是否有安全經濟、運行更穩定的供電方案是設計者在意的問題。

2數據機房末端配電方案

2.1項目概況

某數據中心總建築麵積為(wei) 1906.24m2，其中數據中心總建築麵積為(wei) 210.6m2，包括1F數據機房、1F通信機房。功能區域包括主機房（機房、通信機房）、管理區（辦公室、互聯網設備間等）和輔助用房。

2.2 傳(chuan) 統配電方案一

10kV高壓電源分別由2路不同變電站市電引來，高壓和低壓不聯絡，第三電源由動力中心柴油發電機引來，主備用電源和發電機電源在變壓器出線處切換，保證數據中心用電設備可靠用電。考慮單台發電機容量遠遠小於(yu) 2500kW，且發電機台數也未達到10台以上，故選用0.4kV低壓發電機組。0.4kV發電機組中性點應采用直接接地方式，且發電機星形點之間連接的導體(ti) 應保證絕緣。數據中心共設2套400kVAUPS係統，組成2N容錯型係統。雙回路、雙輸出櫃可為(wei) 數據中心電子信息設備、工位插座供電。UPS係統的蓄電池可為(wei) 全部①級負荷提供15min的持續供電。數據中心的服務器單機負荷按照3kW考慮，大負荷不超過4kW。為(wei) 避免數據中心UPS在電源切換過程中故障影響重要負荷的正常工作，市電與(yu) 柴油發電機的切換開關(guan) ATS應采用PC級且中性線重疊切換的四級開關(guan) 。

2.3 新型供配電方案二

隨著技術創新，綠色節能理念的倡導，國際TGG組織提出了數據中心電力使用效率的衡量指標PUE。PUE是數據中心消耗的所有能源與(yu) IT負載使用的能源之比，是DCIE的反比。PUE=數據中心所有設備能耗/IT設備能耗，PUE是一個(ge) 比值，基準是2，越接近1表明能效水平越好，代表一個(ge) 數據中心的綠色化程度越高。

通過大量數據分析得出高壓直流（High‑voltagedirectcurrent，HVDC）供配電係統、交直流一體(ti) 供配電係統、UPS+HVDC的工作效率較高，能提高數據中心節能指標。

3新老供配電係統方案對比

UPS供電係統的輸出為(wei) 工頻，濾波損耗較大，HVDC為(wei) 高頻濾波且占地麵積更小。UPS的電池在輸入端，如果UPS本身發生故障，負載依然會(hui) 發生停電；而HVDC的電池在輸出端，即使HVDC本身發生故障，電池仍然可以給負載供電，保障不間斷供電。UPS係統供電係統要比HVDC供電係統中間環節多，HVDC蓄電池直接和母線相連，省去了逆變環節，而每多級中間環節就會(hui) 導致變換效率降低，從(cong) 而導致能耗增加。

4hth下载地址針對HVDC方案推出的解決(jue) 方案

hth下载地址公司AMC16Z係列直流配電監控裝置是專(zhuan) 門針對於(yu) 數據中心服務器電源管理設計的測量裝置。該裝置設計小巧，能夠對A+B兩(liang) 路進線和192路出線的全電參量參數、輸入輸出開關(guan) 及防雷器狀態等實時監測，所有測量通道的告警閾值均可單獨設定，出線越限事件立即觸發係統聲光告警，並且可以搭配絕緣檢測模塊，可以檢測直流係統母線及支路的絕緣狀態進行在線實時的監測與(yu) 管理，在傳(chuan) 統儀(yi) 表的體(ti) 積上實現了監控回路的高度集成。

4.1產(chan) 品型號

4.2 係統組網圖

4.3 搭配采集霍爾

4.4本地觸摸屏係統

5結語

hth下载地址電氣股份有限公司長期對數據中心行業(ye) 進行全方麵的內(nei) 外部環境分析，對國家政策、行業(ye) 未來發展趨勢進行行業(ye) 熱點分析，預測未來的行業(ye) 發展方向，同時完善自身行業(ye) 的各種應用解決(jue) 方案，分析不同客戶需求，滿足不同客戶的應用需求。

參考文獻

【1】付姣.中小型數據中心供配電係統分析與(yu) 設計［D］

【2】蓋琪彥.數據中心供配電設計簡析［J］

【3】hth下载地址數據中心IDC配電監控解決(jue) 方案.2020.11版.

【4】hth下载地址企業(ye) 微電網設計應用手冊(ce) .2020.06版.