數(shù)據(jù)中心分布式電源解決方案

日期：2020-01-03 10:02  瀏覽量：次

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展,我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入了大規(guī)模的規(guī)劃建設(shè)階段。2010年我國(guó)數(shù)據(jù)中心總量已超過50萬個(gè),市場(chǎng)總規(guī)模達(dá)到92億美元,該市場(chǎng)在2010年至2015年仍保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)率,2015年該市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約157億美元。

目前大多數(shù)數(shù)據(jù)中心存在能耗較高,年耗電量超過全社會(huì)用電量的1.5%,電能使用效率(PUE)仍大于2.2,與國(guó)際先進(jìn)水平相比有較大差距,節(jié)能潛力巨大。同時(shí)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生大量的溫室氣體排放,消耗大量的水資源,其設(shè)備廢棄后造成較大污染,給資源和環(huán)境帶來巨大挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)通信機(jī)房現(xiàn)狀

隨著傳統(tǒng)語音短信業(yè)務(wù)受到OTT(OverTheTop)的沖擊以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速崛起,運(yùn)營(yíng)商也將錨點(diǎn)拋向IDC業(yè)務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)、政府服務(wù)外包以及智慧城市等建設(shè)將給IDC服務(wù)行業(yè)未來幾年的發(fā)展帶來更廣闊的前景。預(yù)計(jì)到2016年,國(guó)內(nèi)IDC市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)548億元,年均增速超過30%。

近年來,通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略的實(shí)施奠定了基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商已全面啟動(dòng)全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè),傳統(tǒng)的PSTN交換設(shè)備逐步被NGN軟交換和IMS替代,新設(shè)備的交換能力大幅提升,需要占據(jù)的空間減少,整改過后騰出的大量的通信機(jī)房數(shù)量較多、分布全國(guó)各地,為運(yùn)營(yíng)商IDC的建設(shè)提供了場(chǎng)地優(yōu)勢(shì)。加之利用自身網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)勢(shì),運(yùn)營(yíng)商依然會(huì)在IDC市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。

目前大部分IDC機(jī)房主要采用傳統(tǒng)UPS進(jìn)行集中供電,數(shù)據(jù)中心需要獨(dú)立的電力電池室,集中給機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備供電。隨著數(shù)值中心規(guī)模擴(kuò)大,供電負(fù)荷不斷上升,需要安裝多套大容量的不間斷電源系統(tǒng),從而導(dǎo)致電力電池室的占地面積越來越大,機(jī)房的有效使用面積越來越小。重資產(chǎn)的投入以及廉價(jià)租金也為IDC建設(shè)帶來了很大阻礙,運(yùn)營(yíng)商如何減少初始投資、快速部署實(shí)現(xiàn)盈利和降低運(yùn)營(yíng)成本等問題面臨諸多挑戰(zhàn)。

分布式電源的供電原理及優(yōu)勢(shì)

(1)供電原理

針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的UPS在IDC建設(shè)、應(yīng)用及維護(hù)過程中遇到的問題,存能電氣CR系列UPS可以很方便地直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)19英寸服務(wù)器機(jī)柜內(nèi),UPS主機(jī)高度1U，鋰電池包高度2U,支持雙路市電輸入,后備時(shí)間1h左右。最大特點(diǎn)是分布式供電,無需為該供電系統(tǒng)建設(shè)獨(dú)立的電力電池室,而且安裝維護(hù)方便,很適合運(yùn)營(yíng)商的IDC機(jī)房改造和中小型數(shù)據(jù)中心機(jī)房使用。

CR系列UPS針對(duì)每一個(gè)機(jī)柜單獨(dú)提供后備電源,在市電正常情況下,分布式電源向服務(wù)器輸出交流電;當(dāng)市電不正?；蛑袛鄷r(shí),分布式電源切換到電池供電狀態(tài),通過磷酸鐵鋰電池箱輸出220Vac電源,切換時(shí)間小于8ms,不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器閃斷,從而保證設(shè)備的不間斷供電。

(2)性能特點(diǎn)

①輸入功率因數(shù)達(dá)0.99以上無需外加任何濾波器,在各種線性或非線性、平衡與非平衡負(fù)載情況下,輸入功率因數(shù)達(dá)0.99以上。大大降低了輸入無功損耗,節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

②用DSP技術(shù)的高性能機(jī)器

采用先進(jìn)的DSP芯片,高速實(shí)時(shí)檢測(cè)控制整流模塊和逆變模塊的工作狀況,同微型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一起共同實(shí)現(xiàn)全數(shù)字控制技術(shù)。在生產(chǎn)調(diào)測(cè)時(shí),將設(shè)備的各種元器件內(nèi)置電氣參數(shù)預(yù)置在ROM中,消除了可調(diào)器件因運(yùn)輸震動(dòng)和老化產(chǎn)生漂移的隱患。

③操作簡(jiǎn)單,“一鍵開機(jī)”

操作顯示面板內(nèi)容簡(jiǎn)潔,按鍵功能標(biāo)示明確,真正做到“傻瓜”式操作面板,同時(shí)逆變開機(jī)也可以直接通過“ON”鍵即可完成。

④標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器與長(zhǎng)效機(jī)器電池箱一體化設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)架式設(shè)計(jì),可十分方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)使用。

⑤ECO模式提供節(jié)能效果

在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式下,當(dāng)輸入市電在固定范圍內(nèi),直接由輸入市電向負(fù)載提供能量,逆變處于等待狀態(tài);當(dāng)輸入市電異常時(shí),立即轉(zhuǎn)為逆變供電。

ECO運(yùn)行模式可高效節(jié)能,效率不低于98%,降低用戶使用成本。

⑥快速安裝、維護(hù)體積小,重量輕,調(diào)試維護(hù)簡(jiǎn)單,配置靈活,可直接整機(jī)嵌入式安裝。

(3)優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng),分布式電源可靠性更高,故障發(fā)生時(shí)能夠降低故障范圍,同時(shí)供電距離縮短,回路阻抗降低,磷酸鐵鋰電池放電性能可以得到充分發(fā)揮,電纜的線徑將成倍減小,成本大大降低,可根據(jù)用電設(shè)備的不同要求及后備時(shí)間,合理配置電源。另外,采用分布式電源還可以提高資金利用率,具有快速部署、靈活配置的特點(diǎn),用多少建多少,無需一次投入,可以避免浪費(fèi),避免電池控制的壽命損耗及電源系統(tǒng)空置的折舊損耗。另外傳統(tǒng)不間斷電源到貨周期長(zhǎng),安裝調(diào)試復(fù)雜;分布式電源可以實(shí)現(xiàn)快速部署,安裝和配套方式靈活,適用于一些工期緊迫項(xiàng)目作為應(yīng)急部署。對(duì)于老機(jī)房或者非IDC建筑機(jī)房,分布式電源改造要求低,承重要求少,機(jī)房可靈活選址。

結(jié)束語

數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展對(duì)用電設(shè)備的供電質(zhì)量及建設(shè)提出更高的要求,存能電氣CR系列UPS的出現(xiàn)，是對(duì)傳統(tǒng)UPS供電技術(shù)的探索和創(chuàng)新，能夠徹底解決傳統(tǒng)模式建筑中電源容量不足、電源利用率低，改造困難等問題，最大程度降低數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。