安科瑞 鮑靜君

　　摘 要：隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)量的不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的可靠性成為整個(gè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的必要條件。因此，在項(xiàng)目的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中，考慮如何保證供配電系統(tǒng)的可靠性是我們首要考慮的問(wèn)題。

　　根據(jù)數(shù)據(jù)中心對(duì)供配電系統(tǒng)的要求，為其建立一個(gè)不停電的供配電系統(tǒng)。電力傳輸中的任何元器件的單點(diǎn)故障，都不應(yīng)影響系統(tǒng)的正常供電，并且將計(jì)算機(jī)負(fù)荷和其他負(fù)荷分開(kāi)。為了避免發(fā)生故障時(shí)的互相影響，設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮各個(gè)區(qū)域供配電之間的相對(duì)獨(dú)立性。

　　鑒于數(shù)據(jù)中心設(shè)備連續(xù)不停電運(yùn)行的重要性，各大設(shè)備廠商所生產(chǎn)的小型機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備越來(lái)越多的是雙電源運(yùn)行設(shè)備，對(duì)于這些雙電源設(shè)備，為了保證其運(yùn)行的可靠性，建議應(yīng)采用雙母線供電，即兩路供電電源*獨(dú)立且互為備份。

　　下面簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)備供配電系統(tǒng)的形式。

　　使用雙路市電供應(yīng)，并配置柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源。并由雙路 UPS 提供電源保護(hù)，

　　每組UPS電源由N+1臺(tái)UPS組成。此供電方式避免了供配電系統(tǒng)的單點(diǎn)故障的存在，可靠性高，達(dá)到 99.999％。數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)重要設(shè)備均采用此供電形式（見(jiàn)圖 1）。

　　我們知道，對(duì)于計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的主機(jī)設(shè)備而言干凈、不間斷的電源供應(yīng)是很重要

　　的。公用供電系統(tǒng)由于電網(wǎng)范圍大，受各種因素的影響，時(shí)常會(huì)有不正常的現(xiàn)象發(fā)生，往往會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成不利的影響。為此，采用 UPS 不間斷電源為重要，它不但能提供穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量的電源，沒(méi)有瞬變和可抑止諧波，即使當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，它也可由后備電池支撐，繼續(xù)供電，使計(jì)算機(jī)有一定的時(shí)間進(jìn)行處理。

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的供配電屬于負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，為了保證負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電可靠性，需要對(duì)電力電網(wǎng)等的供應(yīng)做充分的考慮。例如某數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)備配電考慮兩組（3+1）×400kVAUPS 組成 A、B兩路*獨(dú)立的雙母線UPS電源系統(tǒng)，后備電池15分鐘，供機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備電源用電。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2 所示。

　　◆UPS 系統(tǒng)中A組UPS與B組UPS的輸出各自獨(dú)立向計(jì)算機(jī)房的各個(gè)負(fù)荷供電 ；

　　◆UPS 系統(tǒng)內(nèi)部 的A組UPS與B組UPS對(duì)于計(jì)算機(jī)房的核心負(fù)荷的電力供應(yīng)相互冗余 ；

　　◆部分單電源負(fù)荷可以根據(jù)實(shí)際情況配置一些STS裝置，通過(guò)STS自動(dòng)選擇電源供應(yīng)的路徑。

　　上述 UPS 系統(tǒng)配置充分考慮了系統(tǒng)分階段實(shí)施的要求，系統(tǒng)擴(kuò)容量方便。UPS系統(tǒng)也可以依據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷水平在必要時(shí)以增加UPS模塊的方式進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容。

　　對(duì)于雙電源設(shè)備來(lái)說(shuō)，正常情況下，雙母線運(yùn)行的 A、B 組UPS電源設(shè)備在并機(jī)控制板的調(diào)控下，以同頻率同相位和均流的方式向后接負(fù)載供電（每臺(tái)UPS各負(fù)擔(dān)1/2 電流）。在此供電系統(tǒng)下，萬(wàn)一遇到其中一臺(tái)UPS因故障而自動(dòng)退出供電系統(tǒng)時(shí)，剩下的UPS電源仍有足夠的能向后接負(fù)載提供高質(zhì)量的 UPS 逆變電源，而無(wú)須切換到由市電來(lái)供電的交流旁路供電通道上。其輸出電源通過(guò)配電柜內(nèi)空氣開(kāi)關(guān)分別提供至機(jī)房?jī)?nèi)各個(gè)用電設(shè)備。采用此冗余式“雙總線輸出”供電系統(tǒng)的目的是 ：去除可能出現(xiàn)再?gòu)腢PS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)的輸出端到終端的“信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”輸入端之間的各種配送電線路中可能存在的“單點(diǎn)瓶頸”故障隱患，從而為關(guān)鍵性的負(fù)載能獲得100% 的高可利用率的電源供應(yīng)奠定堅(jiān)實(shí)的運(yùn)行基礎(chǔ)。

　　對(duì)于單電源設(shè)備來(lái)說(shuō)，從兩套UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出配電柜A和B分別送出兩路

　　UPS 輸出電源至靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS設(shè)備的輸入端上，從而保證末端的設(shè)備能獲得高可靠性的 UPS 電源。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)具有很快的自動(dòng)切換時(shí)間 ：2.5 ～ 6ms，避免了關(guān)鍵負(fù)載斷電。

　　1安科瑞列頭柜及監(jiān)測(cè)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(wèn)題也越來(lái)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(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房末端設(shè)計(jì)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準(zhǔn)確的電參量信息，并可通過(guò)通訊將數(shù)據(jù)上傳到動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)房的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，為實(shí)現(xiàn)綠色I(xiàn)DC提供可靠保證。

　　1.1配電管理解決方案

　　1.1.1交流系統(tǒng)

　　1）功能要求：

　　遙測(cè)：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(guò)壓/欠壓，缺相,過(guò)流，輸入分路和輸出分路的開(kāi)關(guān)狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限報(bào)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/5 A

　　1.1.2直流系統(tǒng)

　　1) 功能要求

　　遙測(cè)：輸入分路的電壓、電流、功率、電度；

　　遙信：輸入分路的過(guò)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(jì)，實(shí)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(kāi)關(guān)電源            SBD-30  （48V）

　　1.2產(chǎn)品規(guī)格

　　說(shuō)明：■為標(biāo)配功能。

　　1.3配套附件

　　2 安科瑞母線槽監(jiān)測(cè)產(chǎn)品介紹

　　2.1 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(lái)，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(jī)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(diǎn)，即插式插接箱給各個(gè)機(jī)柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)可設(shè)置監(jiān)測(cè)模塊，將數(shù)據(jù)上傳至動(dòng)環(huán)監(jiān)控中心。

　　2.2  AMB智能小母線管理系統(tǒng)

　　1）交流系統(tǒng)功能：

　　遙測(cè)：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電能、無(wú)功電能、電纜溫度，系統(tǒng)頻率、零序電流、零地電壓、漏電流、機(jī)柜溫度、機(jī)柜濕度、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電壓/電流諧波含量、電流/功率；

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

　　2）直流系統(tǒng)功能：

　　遙測(cè)：電壓、電流、功率、電能、電纜溫度、漏電流、機(jī)柜溫度、機(jī)柜濕度、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流/功率；

　　遙信：過(guò)電流2段閥值越限、過(guò)/欠壓、過(guò)功率告警、缺相、溫/濕度告警，開(kāi)關(guān)狀態(tài)、開(kāi)關(guān)跳閘；

　　2.3 產(chǎn)品介紹

　　說(shuō)明：■為標(biāo)配功能。

　　3結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)備的供配電電源是數(shù)據(jù)中心的心臟，是保證數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。除了以上所述對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設(shè)備電源的可靠性保證，我們也需要對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備等提供高可靠性的電源，以保證整個(gè)數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行。