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)、云計算和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展,我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)也進入了大規(guī)模的規(guī)劃建設(shè)階段。2010年我國數(shù)據(jù)中心總量已超過50萬個,市場總規(guī)模達到92億美元,該市場在2010年至2015年仍保持兩位數(shù)的增長率,2015年該市場規(guī)模達到約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用電量的1.5%,電能使用效率(PUE)仍大于2.2,與國際先進水平相比有較大差距,節(jié)能潛力巨大。同時數(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,運營商也將錨點拋向IDC業(yè)務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)爆發(fā)式增長、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)計到2016年,國內(nèi)IDC市場規(guī)模將達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“寬帶中國”戰(zhàn)略的實施奠定了基礎(chǔ),國內(nèi)電信運營商已全面啟動全光網(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房數(shù)量較多、分布全國各地,為運營商IDC的建設(shè)提供了場地優(yōu)勢。加之利用自身網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)勢,運營商依然會在IDC市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。

目前大部分IDC機房主要采用傳統(tǒng)UPS進行集中供電,數(shù)據(jù)中心需要獨立的電力電池室,集中給機房內(nèi)的設(shè)備供電。隨著數(shù)值中心規(guī)模擴大,供電負荷不斷上升,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,機房的有效使用面積越來越小。重資產(chǎn)的投入以及廉價租金也為IDC建設(shè)帶來了很大阻礙,運營商如何減少初始投資、快速部署實現(xiàn)盈利和降低運營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

(1)供電原理

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

CR系列UPS針對每一個機柜單獨提供后備電源,在市電正常情況下,分布式電源向服務(wù)器輸出交流電;當市電不正常或中斷時,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,切換時間小于8ms,不會導(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

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

②用DSP技術(shù)的高性能機器

采用先進的DSP芯片,高速實時檢測控制整流模塊和逆變模塊的工作狀況,同微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)一起共同實現(xiàn)全數(shù)字控制技術(shù)。在生產(chǎn)調(diào)測時,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)器件因運輸震動和老化產(chǎn)生漂移的隱患。

③操作簡單,“一鍵開機”

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

④標準機器與長效機器電池箱一體化設(shè)計

標準19英寸機架式設(shè)計,可十分方便地安裝在標準機柜內(nèi)使用。

⑤ECO模式提供節(jié)能效果

在經(jīng)濟運行模式下,當輸入市電在固定范圍內(nèi),直接由輸入市電向負載提供能量,逆變處于等待狀態(tài);當輸入市電異常時,立即轉(zhuǎn)為逆變供電。

ECO運行模式可高效節(jié)能,效率不低于98%,降低用戶使用成本。

⑥快速安裝、維護體積小,重量輕,調(diào)試維護簡單,配置靈活,可直接整機嵌入式安裝。

(3)優(yōu)勢

相對于傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng),分布式電源可靠性更高,故障發(fā)生時能夠降低故障范圍,同時供電距離縮短,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,用多少建多少,無需一次投入,可以避免浪費,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,安裝調(diào)試復(fù)雜;分布式電源可以實現(xiàn)快速部署,安裝和配套方式靈活,適用于一些工期緊迫項目作為應(yīng)急部署。對于老機房或者非IDC建筑機房,分布式電源改造要求低,承重要求少,機房可靈活選址。

結(jié)束語

數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展對用電設(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)成本和運營成本。