<sup id="eyusa"><wbr id="eyusa"></wbr></sup>
<tt id="eyusa"></tt>
<sup id="eyusa"><noscript id="eyusa"></noscript></sup>
<sup id="eyusa"><wbr id="eyusa"></wbr></sup>
<tt id="eyusa"></tt>
<object id="eyusa"></object>
<sup id="eyusa"><wbr id="eyusa"></wbr></sup>
產(chǎn)品搜索
產(chǎn)品目錄
多功能電能表
電能計量
電力監控與保護
電量傳感器
電氣安全
消防電氣類(lèi)
新能源
電能質(zhì)量治理
電能管理
系統集成
智能網(wǎng)關(guān)
數據中心/鐵塔基站
系統解決方案
能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺
智能照明
聯(lián)系我們
安科瑞電氣股份有限公司

地址:上海市嘉定區育綠路253號

郵編:201801

傳真:021-69151136

聯(lián)系人:韓歡慶

手機:15021684725

郵?箱:2881780374@qq.com

技術(shù)文章 Article您現在的位置:首頁(yè) > 技術(shù)文章 > 淺談數據中心供配電系統發(fā)展趨勢分析

淺談數據中心供配電系統發(fā)展趨勢分析

點(diǎn)擊次數:666 更新時(shí)間:2021-12-03

韓歡慶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801
 
摘要:隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,數據中心供配電系統也在不斷創(chuàng )新和發(fā)展。論文簡(jiǎn)要分析了現階段數據中心配電架構,并給出了未來(lái)數據中心配電系統的發(fā)展趨勢,給相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:預制化;鋰電池;分布式能源;邊緣數據中心

1引言

        隨著(zhù)云計算與AI技術(shù)的迅速發(fā)展,數據中心基礎設施迎來(lái)了巨大的發(fā)展機遇,也面臨著(zhù)*的挑戰?,F有的大多數據中心均使用相同的配電架構為1T設備配電。然而,數據中心在用電方面已然發(fā)生了巨大變化,特別是功率密度升高、用電量攀升給傳統的配電系統帶來(lái)了很大的挑戰。

2現階段數據中心配電系統

        數據中心配電系統主要包含中壓配電系統、低壓配電系統、不間斷電源配電系統、柴油發(fā)電機組系統等。根據數據中心的建設規模,中壓配電系統可選擇直接市政引人10kv電源,也可以選擇自建35kV變電站或110kV變電站。低壓配電系統根據數據中心等級按照GB50174—2017《數據中心設計規范》的附錄A配置。不間斷電源系統負載包含1T設備和動(dòng)力設備。IT設備用不間斷電源主要為UPS和高壓直流HVDC,采用UPS系統2N冗余配置,或1路市電加1路HVDC。動(dòng)力設備普遍采用UPS系統/V+1冗余配置。柴發(fā)系統電壓等級有中壓和低壓兩類(lèi),具體采用哪種電壓等級需要從數據中心的規模、投資、運維等方面綜合決定。當前大型數據中心主要應用10kV柴發(fā)機組作為備用電源。

3未來(lái)數據中心配電趨勢

        傳統數據中心配電系統存在系統割裂且復雜、占地面積大、故障定位難等問(wèn)題,如何簡(jiǎn)化供電架構,減少占地面積,縮短施工周期,是未來(lái)數據中心配電發(fā)展的趨勢。同時(shí),綠色節能和邊緣數據中心對供配電系統提出了挑戰。
3.1預制模塊化配電
        數據中心作為一項重資產(chǎn)的投資,如何以總體相當的成本,加快部署速度,減少空間占用,增加靈活性成為數據中心的發(fā)展趨勢。預制化是一種預先設計、組裝、集成和測試的物理基礎設施系統,可作為標準化“即插即用式"模塊。預制化可以實(shí)現數據中心建設的“去工程化",縮短大型數據中心建設周期,降低前期高昂成本投入和可能發(fā)生的施工延期風(fēng)險。  
         配電系統的預SU化可以有多種形式。以外觀(guān)特征區分可分為集裝箱式和底座安裝式。集裝箱式通常安裝在室外,底座安裝式直接安裝在機房地面。國內數據中心建筑以土建結構為主,配電模塊的預制化以機房?jì)劝惭b為主流。根據預制化程度不同,一種預制化方式為一體化模塊,將低壓配電室單列設備統一預制在底座上,可滿(mǎn)足消防通道要求,但需要對建筑結構特殊處理才能滿(mǎn)足現場(chǎng)吊裝要求,應用場(chǎng)景不具有通用性。另一種預制化方式為拼裝式模塊,低壓側各配電環(huán)節通過(guò)預制母排連接,現場(chǎng)進(jìn)行組裝式拼裝。當前市場(chǎng)上較前沿的預制化產(chǎn)品為將不間斷電源與輸人輸出柜模塊化,做成標準1.2MW或1.6MW的電力模塊。圖1采用移相變壓器直接連接整流模塊,整流輸出240V直流電直供IT設備,將傳統配電環(huán)節中的中壓配電、變壓器、低壓配電和HVDC集成到一起,減少配電環(huán)節,一方面節省了占地面積,提升機房利用率,另一方面可以實(shí)現快速部署,縮短施工周期。
 
圖1預制化電力模塊的一種解決方案
3.2鋰電池替代鉛酸電池
        不間斷電源系統是數據中心供電的核心部分,而電池是不間斷電源系統的重要組成之一。目前,數據中心備用電池普遍采用閥控鉛酸蓄電池,以400kV*AUPS備電15min為例,狹長(cháng)形高功率電池需配置2~3組,占地面積大約在3.6m2。用電量為10WM的數據中心,電池室面積大約需要800m2。隨著(zhù)數據中心規模的不斷擴大,蓄電池室的占地面積可想而知。蓄電池對運行環(huán)境溫度要求比較高,一般要求約為25丈,長(cháng)期處于浮充狀態(tài),且隨著(zhù)充放電頻率增加,充放電效率逐漸下降,導致蓄電池的使用年限一般在3~5年。蓄電池的大量替換對環(huán)境也造成了很大的污染。
        鋰電池能量體積密度約200~300W+/L,能量重量密度100~150W•h/kg,為鉛酸電池的2~3倍,具備高可靠、使用壽命長(cháng)、占地面積小、運維簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí),鋰電池的循環(huán)壽命高于鉛酸電池,95%DOD的循環(huán)壽命3000多次,可以利
用這一特性實(shí)現波谷儲能,波峰放電,從而有效降低數據中心的能耗成本支出。此外,隨著(zhù)邊緣數據中心的需求擴大,采用鋰電池代替鉛酸電池是解決占地面積大、對機房承重高的有效解決方案。
3.3采用綠色能源
        數據中心規模的不斷加大,其電力消耗也在不斷增長(cháng)。巨大的用電容量給數據中心的建設和運營(yíng)以及電網(wǎng)的運營(yíng)都帶來(lái)了巨大的壓力。當前數據中心主要是在建筑屋頂設置分布式光伏發(fā)電,所產(chǎn)電肖@要給運維辦公區域和公共區域照明、空調等不重要負荷供能,年發(fā)電量占全年用電量的比例不到0.1%。如何利用綠色能源給數據中心提供高可靠性電力是限制綠色數據中心發(fā)展的一大難題。
        2019年,國家電網(wǎng)公司提出了“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)"。對于數據中心而言,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)利用先進(jìn)信息通信技術(shù),對眾多的分布式能源進(jìn)行控制,充分發(fā)揮不同區域內分布式能源的互補特性,更好地滿(mǎn)足數據中心用戶(hù)對多種能源的需求。柔性直流供配電技術(shù)具有功率獨立控制、無(wú)無(wú)功補償問(wèn)題、可以實(shí)現潮流反轉等優(yōu)勢,是組建能源互聯(lián)網(wǎng)的一種有效方案。阿里張北數據中心柔性直流輸配電工程的成功實(shí)施,對未來(lái)數據中心直流入戶(hù)起到作用。數據中心是典型的交直流負荷并存的高能耗負荷中心,接人綠色能源的數據中心低壓配電側可設置直流配電母線(xiàn)和交流配電母線(xiàn),分別供給直流設備和交流設備。與傳統交流配電相比,交直流配電方案可減少電能變換環(huán)節、提高供電效率。
3.4邊緣數據中心配電
        隨著(zhù)大量5G網(wǎng)絡(luò )的建設,邊緣計算數據中心的爆炸性需求即將到來(lái),數據中心從原來(lái)的集中式架構逐步轉變?yōu)榉植际郊軜?。邊緣數據中心大部分部署在運營(yíng)商接人機房?jì)?。然而,原有通信機房供電資源差異大,大多數機房只有一路市電,少量機房有兩路市電,而且大多數機房無(wú)法放置油機,甚至出現異常斷電時(shí),備電時(shí)長(cháng)小于移動(dòng)油機到達初房時(shí)長(cháng),難以滿(mǎn)足現有國家標準的評級標準。此外,接入、傳輸、交換、核心等多種設備供電需求不一致,多種業(yè)務(wù)對備電時(shí)長(cháng)要求差異較大,備電方案復雜。為應對邊緣數據中心對配電架構的挑戰,匹配業(yè)務(wù)融合需求,需要一體化的供配電架構,高度集成不同ICT設備和交直流電源、制冷、監控等的模塊化解決方案是未來(lái)的技術(shù)趨勢。

4安科瑞列頭柜及監測產(chǎn)品介紹

        隨著(zhù)數據中心的迅猛發(fā)展,數據中心能耗問(wèn)題也越來(lái)越突出,高效可靠的數據中心配電系統方案,是提高數據中心電能使用效率,降低設備能耗的有效方式。
AMC系列數據中心精密配電系統是針對數據機房末端設計的,能夠綜合采集所有能源數據的智能系統,為交直流電源配電柜提供精確的電參量信息,并可通過(guò)通訊將數據上傳到動(dòng)環(huán)監控系統,實(shí)現對整個(gè)數據機房的實(shí)時(shí)監控和有效管理,為實(shí)現綠色IDC提供可靠保證。     
4.1精密配電管理解決方案
4.1.1交流系統
        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(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計,實(shí)現電壓、電流、功率等參數的越限報警功能。
        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
4.1.2直流系統
        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(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計,實(shí)現電壓、電流、功率等參數的越限功能。
        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)
4.2產(chǎn)品規格
說(shuō)明:■為標配功能。
4.3配套附件

5 安科瑞母線(xiàn)槽監測產(chǎn)品介紹

5.1 概述
        數據中心小母線(xiàn)系統是數據中心末端母線(xiàn)供配電系統的俗稱(chēng)。近年來(lái),隨著(zhù)數據中心建設的快速發(fā)展和更高需求,智能小母線(xiàn)系統逐漸被應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(diǎn),即插式插接箱給各個(gè)機柜內的PDU分配電。始端箱和插接箱內可設置監測模塊,將數據上傳至動(dòng)環(huán)監控中心。
5.2  AMB智能小母線(xiàn)管理系統
        1)交流系統功能:
        遙測:三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數、有功電能、無(wú)功電能、電纜溫度,系統頻率、零序電流、零地電壓、漏電流、機柜溫度、機柜濕度、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(xiàn)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(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;                             
5.3 產(chǎn)品介紹
說(shuō)明:■為標配功能。

6結語(yǔ)

        互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)側數據和流量需求的激增,要求數據中心必須實(shí)現快速部署,更多數據中心將實(shí)踐配電系統模塊化的建設理念。隨著(zhù)鋰電池成本的不斷下降,其在占地面積、使用壽命、初期投資等方面的優(yōu)勢更加突出。同時(shí),節能減排、利用清潔能源是數據中心發(fā)展的大勢所趨。
【參考文獻】
【1】趙婉芳,王妍.數據中心供配電系統設計和應用[J].電工技術(shù),2019
(15):89-90,
【2】李燕,優(yōu)刻得科技股份有限公司,北京100044
【3】安科瑞數據中心IDC配電監控解決方案.2020.03版.
【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計應用手冊.2020.06版.

作者簡(jiǎn)介:

韓歡慶,女,現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數據中心智能小母線(xiàn)監控的研發(fā)及應用。


點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息

食品機械設備網(wǎng)

推薦收藏該企業(yè)網(wǎng)站
国产探花在线精品一区二区,亚洲国产精品无码久久久,欧美性生交XXXXX久久久,成年免费视频黄网站在线观看