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安科瑞電氣股份有限公司
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淺談數(shù)據(jù)中心供配電設計應用以及產品選型

時間:2022/8/2閱讀:848
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摘 要:近年來,隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的能耗問題也越來越突出,有關數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設計已經成為熱門問題,高效可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案,是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率,降低設備能耗的有效方式。結合相關技術規(guī)范分析某數(shù)據(jù)中心新舊配電方案的利弊,為新型模塊化機房的設計提供參考。

關鍵詞:數(shù)據(jù)中心 末端配電 列頭柜 


1概述

伴隨科技的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的數(shù)量、規(guī)模、功率密度不斷增加,建設等級不斷提高,而配電系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心重中之重的環(huán)節(jié),斷電或低質量的供電都可能造成服務器宕機從而造成損失。如何優(yōu)化設計提高數(shù)據(jù)中心供電的安全可靠性,以確保電子信息系統(tǒng)不間斷穩(wěn)定運行,成為數(shù)據(jù)中心設計者面臨的重要課題。對比傳統(tǒng)供配電方案,是否安全經濟、運行更穩(wěn)定的供電方案是設計者在意的問題。

2數(shù)據(jù)機房末端配電方案

2.1項目概況

某數(shù)據(jù)中心總建筑面積為1906.24m2,其中數(shù)據(jù)中心總建筑面積為210.6m2,包括1F數(shù)據(jù)機房、1F通信機房。功能區(qū)域包括主機房(機房、通信機房)、管理區(qū)(辦公室、互聯(lián)網(wǎng)設備間等)和輔助用房。

2.2 傳統(tǒng)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(lián)絡,第三電源由動力中心柴油發(fā)電機引來,主備用電源和發(fā)電機電源在變壓器出線處切換,保證數(shù)據(jù)中心用電設備可靠用電??紤]單臺發(fā)電機容量遠遠小于2500kW,且發(fā)電機臺數(shù)也未達到10臺以上,故選用0.4kV低壓發(fā)電機組。0.4kV發(fā)電機組中性點應采用直接接地方式,且發(fā)電機星形點之間連接的導體應保證絕緣。數(shù)據(jù)中心共設2套400kVAUPS系統(tǒng),組成2N容錯型系統(tǒng)。雙回路、雙輸出柜可為數(shù)據(jù)中心電子信息設備、工位插座供電。UPS系統(tǒng)的蓄電池可為全部一級負荷提供15min的持續(xù)供電。數(shù)據(jù)中心的服務器單機負荷按照3kW考慮,負荷不超過4kW。為避免數(shù)據(jù)中心UPS在電源切換過程中故障影響重要負荷的正常工作,市電與柴油發(fā)電機的切換開關ATS應采用PC級且中性線重疊切換的四級開關。

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2.3 新型供配電方案二

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

通過大量數(shù)據(jù)分析得出高壓直流(High?voltagedirectcurrent,HVDC)供配電系統(tǒng)、交直流一體供配電系統(tǒng)、UPS+HVDC的工作效率較高,能提高數(shù)據(jù)中心節(jié)能指標。

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3新老供配電系統(tǒng)方案對比

UPS的輸出為工頻,濾波損耗較大,HVDC為高頻濾波且占地面積更小。UPS的電池在輸入端,如果UPS本身發(fā)生故障,負載依然會發(fā)生停電;而HVDC的電池在輸出端,即使HVDC本身發(fā)生故障,電池仍然可以給負載供電,保障不間斷供電。UPS系統(tǒng)要比HVDC中間環(huán)節(jié)多,HVDC蓄電池直接和母線相連,省去了逆變環(huán)節(jié),而每多一級中間環(huán)節(jié)就會導致變換效率降低,從而導致能耗增加。

4安科瑞針對HVDC方案推出的解決方案

安科瑞公司AMC16Z系列直流精密配電裝置是專門針對于數(shù)據(jù)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兩路進線和192路出線的全電參量參數(shù)、輸入輸出開關及防雷器狀態(tài)等實時監(jiān)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(fā)系統(tǒng)聲光告警,并且可以搭配絕緣檢測模塊,可以檢測直流系統(tǒng)母線及支路的絕緣狀態(tài)進行在線實時的監(jiān)測與管理,在傳統(tǒng)儀表的體積上實現(xiàn)了回路的高度集成。

4.1產品型號

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4.2 系統(tǒng)組網(wǎng)圖

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4.3 搭配采集霍爾

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4.4本地觸摸屏系統(tǒng)

5.結語

安科瑞電氣股份有限公司長期對數(shù)據(jù)中心行業(yè)進行內外部環(huán)境分析,對政策、行業(yè)未來發(fā)展趨勢進行行業(yè)熱點分析,預測未來的行業(yè)發(fā)展方向,同時完善自身行業(yè)的各種應用解決方案,分析不同客戶需求,滿足不同客戶的應用需求。


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