数据中心供配电系统概述zsj详解.ppt

5、数据中心供配电系统组成 备用直流电源蓄电池 在数据中心供电系统中，蓄电池是UPS设备的一部分，它的使用环境、充放电管理和维护都与UPS相关。主要作用：市电正常供电时，电池在整流－充电电路中储存电能，同时对直流电路起到平滑滤波的作用，并在逆变器发生过载时，起到缓冲器的作用。在主供电网故障后备用油机启动和切换时间内支持UPS向关键IT负载供电。 主要参数：标称容量、电动势、放电率、浮/均充电压、终止电压等等 最佳环境温度：20-25摄氏度 使用注意事项：单节/电池串电压选择、浮/均充电压设定、温度补偿、电池纹波系数、电池均一性等 5、数据中心供配电系统组成 动能电池：飞轮电池 飞轮电池是90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时，它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能，就很像标准电池。 配电电源布线系统 按照数据中心综合布线系统整体要求，数据中心机房内布线空间主要包含主配线区（MDA），水平配线区(HDA)，区域配线区(ZDA)和设备配线区(EDA)。 为了让数据中心结构化布线的规划与设计规范化，建议重点参考以下几个标准： ★GB50174-2008 《电子信息系统机房设计规范》 ★ANSI/TIA-942-2005 《数据中心电信设施标准》 ★ ISO/IEC 24764 《数据中心通用布线标准》 ★《数据中心布线系统设计于施工技术白皮书》 ★ 《民用建筑电气设计规范》之配电线路布线系统 数据中心供配电系统布线方式有很多种，其中最常用的有金属管线布线、电缆桥架布线和封闭母线布线。 电缆桥架 封闭母线 托盘式 梯架式 网格式 密集型 耐火性 高低压配电机房 通讯机房 数据机房、通讯机房、网络机房 配电设备 高低压配电机房、消防、制冷负荷较大设备 价格便宜、安装方便、美观实用，不方便维护 价格高、安装方便、美观，散热好，维护方便 价格高、安装方便、美观，散热好，维护方便 安装方便、美观、容量大、不耐高温 安装方便，美观大方、容量更大、耐高温 防雷接地系统 通讯中断、电力破坏、建筑损坏、森林火灾、人畜伤害等。 雷电现象造成的危害： 雷电侵袭的主要途径： 雷电直击、雷电波侵入、电磁脉冲、地电位反击等途径。 拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、合理布线等，其核心就是泄放和均衡。 雷电侵袭的防护方法： 共用接地系统、等电位连接、合理的布线、安装浪涌防护（SPD）等。 机房内部的防雷措施： 接地系统指的是由大地、接地体、接地线、辅助等电位连接体组成的电气系统，它为系统中过电压提供良好的泄放通道。 作用：防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障通信系统正常运行。 分类：工作接地、保护接地、防雷接地。 接地方式：IT、TT、TN接地系统。TN接地系统又分为TN—C、TN-C-S、TN—S，机房常用TN—S系统。 防雷接地系统 数据中心机房等电位连接系统 新一代数据中心是基于标准构建模块，通过模块化软件实现自动化24x7无人值守计算与管理，并以供应链方式提供共享的基础设施、信息与应用等IT服务。新一代数据中心应是一个整合的、标准化的、最优化的、虚拟化的、自动化的适应性基础设施环境和高可用计算环境。 未来数据中心供电发展的整体趋势 是由高压/集中式/交流大UPS向低压/分布式/直流小UPS方向发展，由机房外集中式铅酸电池向IT机柜内分布式小(锂)电池方向发展，从化石能源向绿色能源方向发展。 6、新一代数据中心配电系统发展趋势 大数据时代数据中心对供电系统的要求 容量更大、寿命更长、可靠性更高 供电方式表现为大集中和大分散 用分散构建集中 新一代数据中心对供电系统的要求 新一代数据中心不间断电源供电方式： 1、交流输出形式（UPS方式）：采用模块化高频机，静止变换储能式和旋转发电机飞轮储能式，静止双变换储能式UPS是目前数据中心机房常用形式；飞轮储能式技术先进、效率高，但是高昂的造价和维护费用,短期内客户不容易接受。 2、高压直流输出供电形式： 240V高压直流技术可以不用改造设备快速实现节能，IT设备电源微调即使可以接近市电主供高压直流后备100%的供电效率，但双电源成本较高，且路径效率不高，所以这可能只是未来几年的过渡技术。 高压直流高频直流供电系统优势 序号 项目 新建UPS系统 （双机并联冗余） 新建高压 直流系统 对比结果 1 建设成本 主机 4台400kVA UPS 160万元 6套148kW电源 144万元 高压直流系统比UPS系统直接成本节约投资34.7% 2 蓄电池配置（1小时） 8组1200Ah 292万元 12组600Ah 151万元