联系我们

Contact
厦门唯友峰机电设备有限公司
电话:0592-2205670
传真:0592-2202290
营销部:18965130041  (王先生)
地址:厦门市软件园三期诚毅北大街51号302单元
邮箱:xmwyfjd@163.com

当前位置:首页> 新闻资讯

数据中心供配电系统方案的思考与实践

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-15 10:41:09 * 浏览: 8
从数据中心供电配电系统的可用性,经济性和可维护性的角度,讨论了数据中心供电配电系统的体系结构方案,并基于一个大型的实际应用案例中国的数据中心,该数据中心已更改。详细讨论并分析了电气系统,240V DC和直接电源系统结构,2NUPS系统机制,模块化UPS电源应用,数据中心冷却系统电源系统结构等。随着信息技术和互联网技术的飞速发展,信息系统的市场应用越来越广泛,信息和数据量呈几何级增长,对数据中心的需求不断增长,对数据中心的需求不断增长。增加。许多行业还在建立各种用途,规模和等级的数据中心。数据中心在政府机构和电信,银行,证券,保险和互联网等行业中不断提高其驱动力。作为物理载体,数据中心在企业发展和运营中扮演着越来越重要的角色。作为数据中心基础设施最重要的部分,数据中心电源和分配系统已成为数据中心评级的主要参考标准。数据中心供配电系统架构主要包括市电(10kV,110kV等),高压变电站和配电系统,备用柴油发电机组(10kV,400V发电机组等),自动市电的引入。 /备用电源转换系统(中压开关,低压开关等),低压配电系统(低压配电,地板配电单元等),不间断电源系统(UPS,240V,48V系统,等),火车头配电系统,机架配电系统,电气照明,防雷接地系统。 1数据中心供配电架构的影响因素数据中心供配电架构和供电保障水平的选择主要考虑以下几个方面:(1)数据中心供配电架构的成本和安全效益的平衡是IT设备的载体。从业务属性的角度来看,它是其服务的对象,即数据中心为各种类型的用户设备或信息提供保证服务。数据中心供配电系统架构的选择主要考虑用户设备的类型,相关设备的防护等级要求,相关标准和规范,绿色数据中心PUE指标要求,节能减排要求,数据中心选址地区的自然条件特性,构造和各种因素,例如运营成本的平衡。以通信行业的数据中心为例。数据中心主要有两种类型:自己的数据中心和商业数据中心。通信方面,主要设备包括传输设备(国际传输干线,省际传输干线),数据设备(存储系统,云平台),支持设备(计费系统,信息系统)等。系统结构,主要考虑相关要求国家有关通信系统建设和运营维护的标准。商业数据中心主要包括政府,银行和企业等用户设备。数据中心的电源分配系统和电源保证级别主要基于客户的特定要求和客户设备。一般确定客户设备的规模和租赁形式。 (2)数据中心供配电架构的规划与决策在数据中心供配电系统的实际实施阶段,有必要制定合理的规划决策,评估需求和风险,比较不同方案并考虑满足未来发展的需求。数据中心的各种主流电源和配电构造标准和规范,以及用户对数据中心的要求供电和配电结构,主要提出了供电和配电保证的要求。针对安全要求,从实现的角度出发,可以提出各种不同的电源和配电结构,系统架构的整体规划和决策,这将对安全性和可靠性产生决定性的影响。未来的电力供应和分配。在规划和决策阶段,一方面,我们必须对不同系统结构的特征,总投资,运营成本,系统优缺点等进行充分的分析和论证,另一方面,我们必须还考虑了供电与配电系统之间逻辑关系的复杂性,诸如尺寸要求和系统可伸缩性等操作因素。 (3)数据中心供配电架构的建设以及数据中心供配电架构的运行和维护应与数据中心的整个生命周期相同。从概念,系统规划,决策,工程建设,交付和运行等方面来看,这是一个与时俱进的动态过程。现在,从电源和配电系统图中可以理解电源和配电系统的可靠性,计算结果越好,可靠性就可以得到更大的提高。实际情况并非如此,但数据中心架构的可实施性和可维护性对设备电源保证的连续性有很大影响。供配电系统的实现和登陆必须经过建设和建设。因此,配电系统具有更明显的工程属性。电力供配电系统的可靠性最终体现在系统运行和维护阶段。一方面,电源和配电架构的设计和选择必须考虑工程施工过程的可行性,例如电缆布线距离,多层堆叠,输送处理,各种类型的石油,电力,水和天然气管道另一方面,还必须考虑操作和维护的可行性,例如电气设备的物理位置和电气设备的逻辑关系的匹配,检查路线,以及紧急操作界面的保留设置。 2数据中心供配电系统的典型结构目前,数据中心行业具有比较全面的相关技术规范供参考,政府,行业和企业已根据其特点发布了相关的规范,标准或指南。数据中心在各自领域中。意见。目前,数据中心的主要参考标准是工程建设的国家标准“ G​​B50174-2008电子信息系统计算机房设计规范”和美国国家标准协会(ANSI)批准的“ TIA-942数据中心电信基础设施标准”。 )于2005年。前者是中国数据中心设计和建设的主要标准规范。同时,为了适应电子信息技术的发展,正在制定新的国家标准。后者是当前国际数据中心参考的主要标准。建筑技术和电信技术的进步正在不断地被修订和更新。从相关标准的适用范围来看,国际上对TIA-942的引用将数据中心评级从低到高分为TierI,TierII,TierIII,TierIV等四个级别,而国内对GB50174的引用则对数据中心进行了划分。从低到高的等级C,B和A为三个等级。为了达到不同的级别,在电源系统中使用了不同的电源分配方法。根据有关规定,供电和配电的结构特点表1显示了不同标准的系统。根据相关的国际和国内标准,规定了在不同数据中心级别下电源系统的原理和方法的演变。对于特定级别的系统,仅指定应满足的要求。在规划建设阶段,在不同条件下,设计中系统结构的选择需要考虑整体投资规模,安全要求,节能指标,运维管理目标等因素进行综合分析,并优化设计依据相应的等级标准原则。当前,数据中心行业主要具有以下三种典型的电源和配电系统架构:基本,可维护和容错。三种典型的数据中心供配电结构的特点如下:(1)基本型供配电结构供电结构简单,投资少,节点故障多,可用性差,故障多。电源系统设备故障或操作故障将导致数据中心中断。预防性维护,定期维护需要系统中断。 (2)可维护的供电和配电结构具有高可用性,系统保证N + 1冗余,并且在运行过程中可以同时进行维护。当发生正常维护和单电路故障时,数据中心中常用的电源结构不会影响系统运行。 。 (3)容错电源的配电结构具有很高的可用性,基础设施对空间和投资有很高的要求。有多个冗余路径,没有单节点故障,并且在整个过程中没有双路由基础结构和电源路由。发生任何故障均不会造成影响。加载操作。以上三种电源结构如图1所示。以上三种典型的电源分配结构和特性主要是从系统电源引入所有终端设备电源的电源逻辑中描述的,并不代表其优点。和某种结构的缺点。对于不需要高度安全性的IT设备,基本的电源和配电结构完全可以满足对电源安全性的需求。它的系统结构在投资成本,电力设备空间和节能效果方面明显优于其他两个结构。在更高级别的数据中心中,还使用了担保较低的IT设备。数据中心供配电系统架构的选择应从整体上考虑。根据IT设备的电源保证等级和具有不同保证等级的各种IT设备的分布情况,适当选择和匹配结构是针对数据中心的。电气系统架构最终决定的关键点。 3数据中心供配电案例中国移动浙江省信息通信产业园数据中心包括一个110kV变电站,一个柴油发电机房和四个数据中心机房。数据中心总供配电架构包括以下部分:110kV配电系统,10kV配电系统,10kV发电机并联供电与配电系统,数据中心供电系统等。工业园区数据中心基础设施示意图配电如图2所示。数据中心供电和配电架构的总体特征:通过优化供电和配电结构,将基本建筑设施布局,总体规划和分阶段投资进行了深度组合,平衡成本与安全与效率之间的关系,,根据客户需求,可以提供多种形式的电源保证模式。工业园区数据中心供配电系统结构图如图3所示。供配电系统的体系结构如下:(1)110kV / 10kV配电系统m该公园建立了自己的110kV变电站,引入了两个独立的110kV主电源,该站配备了两个110kV / 10kV变压器,每个变压器的容量为50,000kVA,并经常提供两个通道。变电站的两条110kV进线使用内部桥式接线,变电站的10kV中压系统使用具有总线点的单母线段布线,数据中心的每个建筑物都配备了独立的中压系统,并使用单总线分段接线,无母线点,每套中压系统分别从变电站的10kV母线的两个部分引入一条10kV主电源线,并始终提供两根线。数据中心低压配电系统,采用变压器(1 + 1)运行方式,每个低压系统配有两个2000kVA 10kV / 0.4kV变压器,经常提供两个通道。低压馈线采用单母线分段并设置母线耦合器。 “两个进线和一个母线耦合器”使用自动电源转换系统来实现自动切换控制。 (2)备用发电机系统data共使用18台10kV / 2400kW柴油发电机组作为数据中心备用电源,并配置了具有多种并联方式和控制功能的并联控制系统。发电机组并联系统使用单个母线段布线并设置母线。并联系统可以实现自动启动,自动并联机,正负机控制,自动负荷切换控制等功能。并行系统有两种工作模式:模式A:父单元保持关闭状态,并行运行18个单元以形成并行系统;模式B:父单元保持断开状态,将18个单元分为两组,形成两个一个独立的并行系统。 (3)干线/机油电源开关系统每个数据中心有两个变电站的10kV主电源和两个发电机房的10kV备用电源。每个通道的容量可以满足数据中心的全部负载。数据中心的每个建筑物都配备有两组独立的电源/注油器10kV开关设备,这些开关设备在电气和机械方面互锁。数据中心的4套独立的10kV系统配备了8套独立的电源/油机开关设备,它们布置在数据中心的1楼和4楼的两个配电室中,以缩短开关操作时间。 (4)机房电源系统数据中心机房电源系统,根据业务类型,负荷类型和客户需求,提供多种供电方式