安科瑞 鮑靜君

　　【摘 要】現(xiàn)如今，社會主要領(lǐng)域已從對單個設(shè)備的關(guān)注轉(zhuǎn)化為對于系統(tǒng)解決方案的關(guān)注，數(shù)據(jù)中心的供應(yīng)商們也想盡辦法去滿足所面對的各方面需求?；诖耍饕岢隽嗽朴嬎銛?shù)據(jù)中心供配電解決方案，同時還對數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)解決方案進行了簡要的分析

　　【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心；供配電系統(tǒng)；UPS

　　1云計算數(shù)據(jù)中心供配電解決方案

　　  隨著網(wǎng)絡(luò)信息的不斷進步，為了能夠更好地滿足市場的多方面需求，我國的通信行業(yè)數(shù)據(jù)中心逐漸向云計算的方向發(fā)展，不斷加強云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)已逐漸成了現(xiàn)如今通信行業(yè)前進的主要方向。云計算數(shù)據(jù)中心能夠?qū)⒂嬎阗Y源、網(wǎng)絡(luò)資源等多項資源整理在一起，為所服務(wù)的人群提供更高品質(zhì)的服務(wù)，云計算數(shù)據(jù)中心的形成也為我國通信運營商帶來了更多的利益。云計算數(shù)據(jù)中心擁有大量 IT 設(shè)備、空調(diào)設(shè)備及消防設(shè)備等，擁有一個持續(xù)、可靠、安全的供配電系統(tǒng)尤其重要。 在本文中，筆者結(jié)合重慶某云計算數(shù)據(jù)中心的實際設(shè)計過程，總結(jié)了 一些云計算數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計體會。

　　  云計算數(shù)據(jù)中心配電解決方案主要是指為 UPS 電源的輸入和輸出配電提供安全的、可管理的、可擴展的、可維護的配電系統(tǒng)。伴隨著科技的不斷發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)的不斷強大，涉及計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)的標準也在不斷提升。

　　  云計算數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)具有智能、模塊等主要特征。它將交流輸入配電以及 UPS 輸入配電等多種內(nèi)容結(jié)合在一起，對電流以及電量計算等許多數(shù)據(jù)都實現(xiàn)了智能監(jiān)測，可以通過自身的意愿選取不同的組建方式進行不同內(nèi)容的表達，為用戶的配電設(shè)計合理的解決方案。

　　  隨著科技的不斷發(fā)展數(shù)據(jù)中心大容量 UPS 逐漸走向高頻化，相關(guān)的廠家也都生產(chǎn)出了自己的高頻 UPS，在幾年前使用高頻 UPS 供電系統(tǒng)還有許多的反對聲音，但是隨著不斷發(fā)展，人們已逐漸接受了高頻 UPS 供電系統(tǒng)。高頻 UPS 主要具有輸出功率因數(shù)較高、功耗較小、體積小等諸多優(yōu)點。在倡導節(jié)能減排、綠色環(huán)保的今天，高頻 UPS 供電系統(tǒng)必將成為主要發(fā)展趨勢。

　　  數(shù)據(jù)中心并不是一個單一的個體，現(xiàn)如今已有越來越多的網(wǎng)絡(luò)用戶了解這一點，特別是云計算數(shù)據(jù)中心，初期設(shè)計對后期的多項工作都產(chǎn)生了較為明顯的影響。整體設(shè)計理念的實施促使配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)以及機房環(huán)境系統(tǒng)等多個方面的和諧進步。為了滿足社會發(fā)展的需求，綠色環(huán)保已成為各個領(lǐng)域發(fā)展的首要前提，安全性能也越來越受到重視。云計算數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng)安全系數(shù)的高與低對于用戶來說是非常重要的。云計算數(shù)據(jù)中心涉及的基本設(shè)備是 IT 設(shè)備，一個安全可靠的配電系統(tǒng)是重要的。對供配電系統(tǒng)監(jiān)控類安全的功能進行各式各樣的探索，這是技術(shù)安全性穩(wěn)步發(fā)展的主要體現(xiàn)，與此同時，技術(shù)類的發(fā)展革新的另外一個主要方向即為綠色節(jié)能。在海內(nèi)外各個綠色行業(yè)發(fā)展的大趨勢下，在供配電的解決方案中調(diào)節(jié)以及遠程監(jiān)控這些技術(shù)都得到了不斷的改進，就不同的區(qū)域來說各個設(shè)備的功能特點也不同，要進行分區(qū)域的溫度控制，按照配電室、電池室以及IT 主機房等多個方面的不同要求，要進行相對應(yīng)的濕度及溫度的控制，以此來取得節(jié)能效果。

　　2　數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)解決方案分析

　　2.1　熱備份串聯(lián)供電方案

　　  串聯(lián)備份技術(shù)相對于其他技術(shù)來說更為成熟，因為它發(fā)展時期較早，使用的范圍較廣。在多種關(guān)于 UPS 技術(shù)的相關(guān)資料中顯示，串聯(lián)也可稱為熱備份，大多數(shù)人們都將它簡稱為串聯(lián)。這一供電方案中兩臺串聯(lián)的 UPS 都是非常完整并且都有著屬于自己的旁路的在線類型的 UPS 單機。這兩個 UPS 單機只有電源線作為其連接媒介，再無其他信號的連接。通常都是主機進行負載供電，從機基本是沒有負載的。

　　  這一方案的主要優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)較為簡單，安裝過程非常便捷，相對價格也較為合理，多個不同公司的 UPS 也可以進行串聯(lián)使用。這一方案的主要缺點就是要想不間斷負載用電的擴容就要持續(xù)進行帶電工作，危險系數(shù)也隨之變大，同時主從機器的老化情況不能夠保持同一水平，從機的電池使用壽命不斷縮短。當發(fā)生短路情況時，從機逆變器更加容易發(fā)生問題。

　　2.2直接并機供電方案

　　  直接并機供電方案的主要形式就是使多個同種型號以及同一功率的 UPS 經(jīng)過并機柜或者并機板，再將輸出端相接連成。這一方案的主要功能就是多臺機器共同承擔負載功率，其主要原理就是在通常條件下，多個 UPS 都有逆變器的輸出平均分擔負載以及電流，當其中一個 UPS 發(fā)生問題時，其余的 UPS 將會再次分擔全部的負載。實現(xiàn)并聯(lián)冗余的基礎(chǔ)就是

　　處理好下面幾項相關(guān)內(nèi)容：

　?。?）每個UPS逆變器輸出的波形的相位以及頻率都應(yīng)相同；

　?。?）每一個UPS逆變器所輸出的電壓都應(yīng)相同；

　　（3）每一個 UPS 都應(yīng)平均分擔其負載；

　?。?）如果 UPS發(fā)生問題時，可以迅速脫機

　　這一方案的主要優(yōu)點就是多個 UPS 可以平分其負載，可靠性也可以大幅度提升；對于擴容這一部分與以前的其他方案相比較也變得簡便得多；在正常的工作期間可以平均分配其負載，進一步延長系統(tǒng)壽命。另一方面這一方案的主要缺點就是成本相較于其他方案來說有所提升，在并機輸出的那一側(cè)仍然具有單點故障。

　　2.3雙母線供電方案

　　  早期使用在數(shù)據(jù)中心中的 UPS 供電方案所輸出的配電系統(tǒng)總是出現(xiàn)開關(guān)跳閘、保險絲燒毀等常見問題。為了確保機房 UPS 供電系統(tǒng)的可靠程度可以維持在一定高度，2N 或者

　　是 2（N+1）的系統(tǒng)逐漸被大中型數(shù)據(jù)中心所采納。

　　這一方案的主要特點包括以下幾方面

　?。?）為了控制系統(tǒng)實現(xiàn)的成本，數(shù)據(jù)中心的負載基本包括單電源負載和雙電源負載兩個部分。在通常情況下，兩套母線系統(tǒng)可以一起承擔全部的雙電源負載，經(jīng)過對 STS 的設(shè)置，每個各自承擔二分之一的較為重要的單電源負載。所以，在平常工作期間，兩套母線將會平均各帶有百分之五十的負載。

　?。?）和以前的供電方案區(qū)別較大的就是，系統(tǒng)備份首先為整個系統(tǒng)所帶來的利益就是能夠明顯提升負載用電的可靠程度。除了這一點外，這一方案有著可觀的開放性以及良好的前瞻性，對于系統(tǒng)在后期的擴容以及維護等工作都提供了很大的便利。

　　3安科瑞列頭柜及監(jiān)測產(chǎn)品介紹

　　  隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心能耗問題也越來越突出，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(shè)備能耗的方式。

　　  AMC系列數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)是針對數(shù)據(jù)機房末端設(shè)計的，能夠綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的智能系統(tǒng)，為交直流電源配電柜提供電參量信息，并可通過通訊將數(shù)據(jù)上傳到動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個數(shù)據(jù)機房的實時監(jiān)控管理，為實現(xiàn)綠色IDC提供可靠保證。

　　3.1配電管理解決方案

　　3.1.1交流系統(tǒng)

　　1）功能要求：

　　遙測：輸入分路的三相電壓、三相電流、有功功率、有功電度；輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度；

　　遙信：輸入分路的過壓/欠壓，缺相,過流，輸入分路和輸出分路的開關(guān)狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限報警功能。

　　2）配置方案-示意圖

配置方案

　　多功能儀表       PZ72L-E4

　　電流互感器       AKH-0.66-30I-XXA/5A

　　3.1.2直流系統(tǒng)

　　1) 功能要求

　　遙測：輸入分路的電壓、電流、功率、電度；

　　遙信：輸入分路的過壓/欠壓，輸入分路的熔絲狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限功能。

　　2)配置方案-示意圖

配置方案

　　多功能儀表          PZ72L-DE

　　霍爾傳感器          AHKC-F-  XXA/5V

　　開關(guān)電源            SBD-30  （48V）

　　3.2產(chǎn)品規(guī)格

　　說明：■為標配功能。

　　3.3配套附件

　　4安科瑞母線槽監(jiān)測產(chǎn)品介紹

　　4.1概述

　　數(shù)據(jù)中心小母線系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心末端母線供配電系統(tǒng)的俗稱。近年來，隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的快速發(fā)展和更高需求，智能小母線系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于機房的末端配電中，具有電流小、插接方便、智能化程度高等特點，即插式插接箱給各個機柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)可設(shè)置監(jiān)測模塊，將數(shù)據(jù)上傳至動環(huán)監(jiān)控中心。

　　4.2  AMB智能小母線管理系統(tǒng)

　　1）交流系統(tǒng)功能：

　　遙測：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、電纜溫度，系統(tǒng)頻率、零序電流、零地電壓、漏電流、機柜溫度、機柜濕度、開關(guān)狀態(tài)、電壓/電流諧波含量、電流/功率；

　　遙信：過電流2段閥值越限、過/欠壓、過功率告警、缺相、過頻率、欠頻率越限、零地電壓、零線電流、溫/濕度告警，開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)跳閘；

　　2）直流系統(tǒng)功能：

　　遙測：電壓、電流、功率、電能、電纜溫度、漏電流、機柜溫度、機柜濕度、開關(guān)狀態(tài)、電流/功率；

　　遙信：過電流2段閥值越限、過/欠壓、過功率告警、缺相、溫/濕度告警，開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)跳閘；

　　4.3產(chǎn)品介紹

　　5 結(jié)束語

　　  本文對于數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)解決方案進行了簡要的分析，希望能夠為以后這一領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻。