數(shù)據(jù)中心的電源怎么解決？

數(shù)據(jù)中心依靠UPS系統(tǒng)和電池進行電源調節(jié)和備用電源。儲存在這些電池中的能量大部分時間都沒有被使用，長期以來一直被視為一種潛在的降低電力成本的方式-甚至是創(chuàng)造收入的一種方式。鋰離子電池的激增和電網(wǎng)互動(或并網(wǎng))UPS系統(tǒng)的引入，使這種能源管理不僅成為可能，而且得到了廣泛的應用。

UPS系統(tǒng)的構架

UPS作為電子設備最為常用的供電安全保障設備,如何選擇恰當?shù)墓╇姺桨笜嫾苁谴_保數(shù)據(jù)中心供電安全等級的最重要環(huán)節(jié),如果構架上存在缺陷,很難可以在后期的運維服務中加以優(yōu)化改善,筆者就自身對各種供電機構的理解與大家做一下分享。

1單機系統(tǒng)架構

如圖1所示,該構架方案,適合在運行當中可以有計劃中斷或停止運行的負載設備供電,系統(tǒng)應配置內(nèi)置或者外置手動維修旁路開關,以盡可能的提高負載可用性。

單機系統(tǒng)是當前應用最多的解決方案,負載獨立地由一臺UPS提供動力保護,不停電維護是通過人為強制由逆變器切換至靜態(tài)旁路供電,然后再閉合手動維修旁路開關,此時負載是由市電直接供給。退出運行的UPS主機,可進行不停電維護的。手動維修旁路的切換,可以進行無中斷的“先通后斷”切換過程,不會引起負載中斷供電的問題。

2并機系統(tǒng)構架

該構架方案,也通常被稱為N+X構架,如圖2所示。圖2(a)所示為模塊機N+X冗余系統(tǒng)電原理圖;圖2(b)所示為塔式機N+X冗余系統(tǒng)電原理圖。N是根據(jù)負載量選定的UPS基礎容量,X是系統(tǒng)備份數(shù)量,該系統(tǒng)可以接受“X”數(shù)量的設備或者模組出現(xiàn)故障而不影響系統(tǒng)運行。原則上X的數(shù)量越大,系統(tǒng)的安全系數(shù)越高，個人建議將X設置為1-2較為合適,既可以節(jié)省能耗，也具有相應的容錯能力。

在使用N+1并機系統(tǒng)時,可以允許1臺UPS主機進行主動維護而不影響負載運行,相比單機系統(tǒng)的應用方案有很大的優(yōu)越性。適合應用在不能停電的重要單電源負載供電系統(tǒng)中。如上圖示,N+X系統(tǒng)可以分為塔式并聯(lián)和模塊化UPS兩種,其基本工作原理相同,但模塊化UPS因具有熱插拔功能,維護更便利性,操作方便,系統(tǒng)可用性更高。

32N系統(tǒng)構架

圖3給出了2N結構型UPS供電系統(tǒng)電原理圖,這也是銀行系統(tǒng)普遍采用的宮殿結構。

2N供電系統(tǒng)是在負載雙電源技術普及的基礎上發(fā)展出來的一種電源供電構架,也被稱為雙母線供電方案,系統(tǒng)中的兩路UPS系統(tǒng)采用完全獨立的供配電單元組成,每套系統(tǒng)均能滿足全部負載的用電需要,兩個系統(tǒng)同時工作,互為備用。正常運行時,每個系統(tǒng)向負載提供50%的電能,當一個系統(tǒng)因為故障或維護停止運行時,由另一個單元向負載提供100%的電能。因兩路電源互相獨立沒有任何連接，所以此方案可以有效的解決UPS輸出與終端負載之間出現(xiàn)單點故障的隱患，進一步提高系統(tǒng)可靠性和可用性。

在實際應用案例中,如存在部分終端設備不具有雙電源構架的,可以考慮在其前端加入STS設備加以優(yōu)化。圖4所示的2N結構配電系統(tǒng)電原理結構圖就可解決問題了。

《數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》規(guī)定,A級數(shù)據(jù)中心應滿足容錯要求,可采用2N系統(tǒng),也可采用其他避免單點故障的系統(tǒng)配置,主要有2N、DR、RR供電系統(tǒng)。在系統(tǒng)方案構架的選擇上,如果經(jīng)濟條件允許,筆者個人更傾向于2N構架,2N因為系統(tǒng)的架構簡潔明了,容易實現(xiàn)物理隔離,日常運行維護簡單的優(yōu)勢是另外兩個系統(tǒng)構架無法比擬的。

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在當今不斷變化的能源格局中，數(shù)據(jù)中心扮演著重要的角色，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有許多關于組織可持續(xù)、降低能源成本甚至創(chuàng)造收入的各種方式的討論。不間斷電源(UPS)系統(tǒng)和電池(特別是鋰離子電池)的創(chuàng)新為數(shù)據(jù)中心組織提供了相關、實用的選擇，以應對當前的能源消耗和效率挑戰(zhàn)。

文章名稱：數(shù)據(jù)中心的電源怎么解決？
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