直流UPS供電系統在資料中心機房中的應用分析

2021-09-23 11:24:51 字數 2421 閱讀 9483

資料中心直流ups(dc-ups)供電系統是對傳統交流ups供電系統的變革,在可靠性、效率等方面具有一定的優勢。文中介紹了dc-ups在資料中心機房中的功能和特點。

隨著目前國內資料中心機房的迅速發展,使用者對機房的供電要求越來越高,而現在執行的資料中心機房面臨兩大難題:一是作為機房供電的關鍵裝置的交流ups故障頻發,增加了大量的維護工作,降低了資料中心供電的可靠性;二是機房耗電量驚人,如何建設綠色機房令人關注。

1 dc-ups供電系統應運而生

資料中心直流ups供電系統可以有效地解決這兩大問題。該系統由交流輸入系統、dc-ups供電系統、直流配電系統組成,解決了交流ups可靠性低、可用性低的問題,提公升了整個系統的供電效率,其具體系統如圖1所示。  

2 dc-ups供電系統的技術特點

資料中心dc-ups系統的推出(見圖2),是對傳統交流ups供電系統的變革,其具有以下6個特點。  

2.1 具有更高的可靠性

系統結構簡化、系統裝置和元器件減少,併機控制無需考慮鎖相等交流要求的複雜環節,提高可靠性。

2.2 具有更高的可用性

電池與模組輸出直接併聯,實現「可預見非突發性故障」的特點,可實現不停電維護計畫,將可用性提公升到接近1。

2.3 具有更高的效率

(1)模組效率高達97.5%;

(2)系統效率提公升10%;

(3)電池工作時效率為100%。

2.4 更經濟的擴容 (「n+x」冗餘)

(1)傳統交流ups若實現「n+x」冗餘必須採用多機併機方式才能實現;

(2)hd系統採用模組熱插拔式設計,可以邊成長邊投資。

2.5 更方便操作維護

(1)採用模組熱插拔技術;

(2)只需前後維護,無需側面維護,可並櫃安裝;

(3)工程化預設計,加速施工進度;

(4)直流屏控制板可實現熱插拔功能。

2.6 更全面智慧型管理

(1)完善的管理介面:rs232/485、網路介面、usb介面、幹接點;

(2)可菜單體電池無線偵測功能(可實現單體電池內阻、電壓、電流、溫度測量);

(3)可選絕緣檢測系統;

(4)可隨時獲得系統輸出分路電流、「空開」狀態、絕緣檢測等資訊;

(5)具有遠端網路公升級功能。

3 dc-ups供電系統的功能特點

3.1 系統整合化

從交流配電系統、dc-ups供電系統、直流配電系統整合乙個整體系統,帶給客戶資料機房建設的便利性。同時為機房裡所有供電裝置提供介面,如空調介面、通訊介面、指示燈介面、伺服器電源介面等。

3.2 模組化設計

監控模組、直流模組、系統配電模組、智慧型配電控制模組、無線電池偵測模組等多處模組化設計,解決了傳統交流ups系統維護困難、維護人員要求高、不容易標準化維修等難題。

3.3 無單路徑故障點設計

為了盡可能地解決供電系統中的單路故障點及傳統冗餘設計的弊端。高效能資料中心dc-ups系統盡可能地減少單個故障點,又解決了傳統交流ups冗餘帶來系統龐大、利用率低的問題。

4 dc-ups供電系統的典型應用

為了推進節能減排以及對機房直流供電優勢的了解,中國移動集團資料機房試點工程決定採用資料中心直流ups系統進行試點執行,前期通過與移動集團的密切交流,該系統得到了使用者的高度認可。

該系統適合重要的資料中心機房供電,同時給伺服器的供電方式提供了一種新的選擇,對整個行業的資料中心機房採用336v(浮充378v)電壓規格尚屬首家試點。

此方案採用直流供電系統+直流伺服器的方式,來驗證整個系統的效率提公升,如圖3所示。  

5 dc-ups供電系統的客戶價值

5.1 提高了可靠性

資料中心機房在今後的發展中處於越來越重要的地位,依託無單點故障路徑設計理念,減少不必要的部分,簡單可靠的原則,帶給客戶的是乙個可以「安心」的系統解決方案。

5.2 減少維護成本

資料中心做為商業運營來講,同樣和企業一樣追求效益,此資料中心直流供電系統採用模組化設計,減少不必要的環節來減少故障點,電池與主機併聯供電,實現備用電源電池部分的最大效益,可預見非突發性故障,可以有計畫地進行故障處理,大大減少維護成本,提公升客戶的營運能力。

5.3 減少執行成本

資料中心機房的執行成本中很重要的一環是效率問題,負載裝置的耗電就相當驚人,如再加上供電裝置的耗電,那就更驚人了,專業人士曾表示:「資料中心機房因為耗電驚人,如只是租賃業務那將是虧錢的,主要還是依靠資料業務」。那麼在整個供電系統中減少原來傳統交流供電系統中ups的dc/ac部分,以及伺服器的ac/dc部分,將使整個系統效率提公升10%。同時本身模組的利用率高,效率在96%以上。因此可以說,採用dc-ups供電系統是實現綠色節能機房重要的一步。

5.4 在國內率先體驗

國內首家採用336v直流電壓規格的系統,同時採用直流伺服器進行供電,在整個通訊行業都是首次,這給資料中心機房供電模式提供了新的嘗試。

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