全面掌控數據中心供配電系統(tǒng)

更新時間：2022-07-25

瀏覽次數：1261

艾優(yōu)花

（安科瑞電氣股份有限公司江蘇無錫）

摘要：數據中心供配電系統(tǒng)是為機房內所有需要動力電源的設備提供穩(wěn)定、可靠的動力電源支持的系統(tǒng)；是數據中心日常運維的重大支出之一，在數據中心，供配電系統(tǒng)相當于一個人的“心臟和血管”，負責把能量輸送到系統(tǒng)的每一臺設備。一旦供配電系統(tǒng)出現故障，會導致IT設備斷電宕機，產生經濟損失和社會影響。故數據中心運維人員和管理者對數據中心的供配電系統(tǒng)是否正常運行尤為關注。

關鍵詞：數據中心；供配電系統(tǒng)；配電監(jiān)控；能效管理；

1數據中心供配電系統(tǒng)架構

說到數據中心供配電系統(tǒng)，就不得不談系統(tǒng)架構，關于數據中心供配電系統(tǒng)架構，GB50174 - 2017《數據中心設計規(guī)范》在附錄“電氣”中規(guī)定：數據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。

數據中心供配電系統(tǒng)主要有3種架構：2N、DR、RR。

1.1 2N系統(tǒng)

由兩個供配電單元組成，每個單元均能滿足全部負載的用電需要，兩個單元同時工作，互為備用。

正常運行時，每個單元向負載提供50 % 的電能，當一個單元故障停止運行時，另一個單元向負載提供100 % 的電能。

這種多電源系統(tǒng)冗余的供電方式，克服單電源系統(tǒng)存在的單點故障瓶頸，增加了供電系統(tǒng)可靠性。但是由于設備配置多、成本高，通常情況下效率比N+X系統(tǒng)低。

1.1 DR系統(tǒng)

DR是Distribution Redundancy的簡稱，意思是分布冗余。

由N（N≥3）個配置相同的供配電單元組成，N個單元同時工作。將負載均分為N組，每個供配電單元為本組負載和相鄰負載供電，形成“手拉手”供電方式。

正常運行情況下，每個供配電單元的負荷率為66%。當一個供配電系統(tǒng)發(fā)生故障，其對應負載由相鄰供配電單元繼續(xù)供電。

1.3 RR系統(tǒng)

RR是Reserve Redundancy的簡稱，意思是后備冗余。

由多個供配電單元組成，其中一個單元作為其它運行單元的備用。當一個運行單元發(fā)生故障，通過電源切換裝置，備用單元繼續(xù)為負載供電。

2數據中心供配電系統(tǒng)組成

這里我們說的“數據中心供配電系統(tǒng)”是從電源線路進用戶起經過高/低壓供配電設備到負載止的整個電路系統(tǒng)，將主要包括市電引入、變電站、高壓配電設備——高壓變配電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機系統(tǒng)、自動轉換開關系統(tǒng)、輸入低壓配電系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、列頭柜/母線槽配電系統(tǒng)和機架配電系統(tǒng)。

2.1高壓變配電系統(tǒng)

主要是將市電通過該變壓器轉換成380V，供后級低壓設備用電。常規(guī)情況下，數據中心主要采用市電配電，一般可靠性要求數據中心引入兩路市電電源，每一路市電電源的供電容量，都需要*數據中心的全部電力需求，兩路電源負荷設備輸入端自動切換，正常時同時供電運行。

2.2柴油發(fā)電機系統(tǒng)

主要用作后備電源，一旦市電失電，迅速啟動為后級低壓設備提供備用電源。

2.3自動轉換開關系統(tǒng)

主要是自動完成市電與市電或市電與柴油發(fā)電機之間的備用切換。

2.4輸入低壓配電系統(tǒng)

主要作用是電能分配，將前級的電能按照要求、標準與規(guī)范分配給各種類型的用電設備，如UPS、空調、照明設備等。

2.5不間斷電源系統(tǒng)

不間斷電源UPS，是一種將蓄電池與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電（交流電）的系統(tǒng)設備。主要作用是電能凈化、電能后備，為IT負載提供純凈、可靠的用電保護。在數據中心，UPS一般采用一用一備容錯配置，且任何一路都可以帶起整個核心負載。

2.6列頭柜/小母線系統(tǒng)

主要作用是將UPS輸出電能的進行分配，將電能按照要求與標準分配給各種類型的IT設備。

2.7機架配電系統(tǒng)

主要作用是機架內的電能分配，通常是采用PDU來實現機架內服務器等IT設備的電能分配。

3安科瑞為數據中心供配電提供整體解決方案

3.1方案組成

安科瑞電氣緊跟數據中心發(fā)展形式，推出數據中心AcrelEMS-IDC綜合能效解決方案，集成了變配電監(jiān)測、電源備自投、電氣接點測溫、智能照明控制、電能質量監(jiān)測及治理、蓄電池在線監(jiān)測、列頭柜監(jiān)控、智能母線監(jiān)控以及消防監(jiān)控等多種子系統(tǒng)功能，能夠幫助用戶實時掌握數據中心的運行情況，保障數據中心安全可靠的運行，輔助運維團隊提升數據中心能效、資源利用率和可用性，提高運維效率并降低。