數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)應(yīng)用概述

1、數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)應(yīng)用概述1.1 一般要求數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)對的供配電系統(tǒng)的總體要求概括起來 主要是：連續(xù)、穩(wěn)定、平衡、分類。（1）連續(xù)就是指電網(wǎng)不間斷供電。但瞬時斷電的情況時 有發(fā)生，斷電是否會影響IT設(shè)備的正常運(yùn)行，可參照ITIC-1100 （ ITIC, Information Technology Industries Council ） 的曲線。在數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng)中，合適的UPS型號與組網(wǎng)方式保證數(shù)據(jù)中心面對毫秒級至分鐘的市電異常時不會 有任何中斷，對于大時間尺度（如小時級，天級）的市電異 常，則需要備用市電系統(tǒng)或者柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)。下圖中深灰色的區(qū)域為高壓可能損壞設(shè)備的區(qū)域，而淺

2、灰色的區(qū)域為低壓導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作但不會損壞設(shè)備的 區(qū)域，只有白色的區(qū)域才是設(shè)備正常工作的區(qū)域圖 2 ITIC-1100 曲線(2) 穩(wěn)定 所謂穩(wěn)定主要指電網(wǎng)電壓頻率穩(wěn)定，波形失真小，如下表:表1 GB 50174 2008對于電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求項口技術(shù)雯求備注A級B級5穗態(tài)電壓偏移范 禺土 3+ 5-稔態(tài)頻事偏科范 圉(Hz)±0 3電池逆變工作方 式輸入巾樂波書失5電于信息設(shè)希iE 常工作時要求供電電源的質(zhì)量穩(wěn)定的原因是為了保證數(shù)據(jù)和設(shè)備的安全。上表中各項穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的提出就實質(zhì)上意味著數(shù)據(jù)中 心機(jī)房必須配置UPS，因為市電電網(wǎng)無法長時間處于上述指 標(biāo)之內(nèi)，只有UPS的輸出才會如此穩(wěn)

3、定。（3）平衡 主要是指三相電源平衡，即相角平衡、電壓平衡和電流平衡。要求負(fù)載在三相之間分配平衡，主要是為 了保護(hù)供電設(shè)備（如UPS ）和負(fù)載。（4）分類 所謂分類就是對IT設(shè)備及外圍輔助設(shè)備按照重 要性分開處理供配電。分類的實質(zhì)源于各負(fù)荷可靠性要求的 不一致。為不同可靠性要求的負(fù)荷配置不同的供配電系統(tǒng)， 能夠在保證安全的前提之下有效地節(jié)約成本。1.2負(fù)荷分級按照電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范GB 50174 2008的要求，電子信息系統(tǒng)機(jī)房用電負(fù)荷等級及供電要求應(yīng)根據(jù)機(jī) 房的等級，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB50052 及GB 50174 2008附錄A 的要求執(zhí)行。GB 50052 9

4、5將工業(yè)企業(yè)電力負(fù)荷分為如下三級 ：一級負(fù)荷，二級負(fù)荷與三級負(fù)荷。數(shù)據(jù)中心的類型，仍應(yīng)與工業(yè)企業(yè)負(fù)荷分級相一致。主要取決于其工作性質(zhì)針對計算機(jī)系統(tǒng)的工作性質(zhì)及對供電可靠性的要求，嚴(yán)格區(qū)分其負(fù)荷性質(zhì)，是十分必要的。對于那些不允許停電的計 算機(jī)系統(tǒng)，即使供電屬于二、三級的用戶，也需要建立不停 電供電系統(tǒng)或相應(yīng)提高供電等級。GB 50174 2008關(guān)于負(fù)荷分級條文說明如下：A級電子信息系統(tǒng)機(jī)房的供電電源應(yīng)按一級負(fù)荷中特別 重要的負(fù)荷考慮，除應(yīng)由兩個電源供電（一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受到損壞 ）外，還應(yīng)配置柴油發(fā)電機(jī) 作為備用電源。B級電子信息系統(tǒng)機(jī)房的供電電源按一級負(fù) 荷考慮，當(dāng)不能

5、滿足兩個電源供電時，應(yīng)配置備用柴油發(fā)電 機(jī)系統(tǒng)。C級電子信息系統(tǒng)機(jī)房的供電電源應(yīng)按二級負(fù)荷考 慮。1.3電能質(zhì)量要求按照電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范GB 50174 2008的要求，電子信息設(shè)備供電電源質(zhì)量應(yīng)根據(jù)電子信息系統(tǒng)機(jī)房的等級，按GB 50174 2008附錄A的要求執(zhí)行。同時，GB50174-2008第8 1 7條規(guī)定“電子信息設(shè)備應(yīng)由不間斷電源系統(tǒng)供電”，因此UPS電源的輸出質(zhì)量決定了電子信息設(shè)備的供電電源質(zhì)量，本規(guī)范采納了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信用不間斷電源一 UPSYD/TI095 2008中有關(guān)電源質(zhì) 量的指標(biāo)。表2在線式UPS電氣性能要求(數(shù)據(jù)來源：YD/T10952008通信用不間斷

6、電源 一UPS)序號指標(biāo)項目技術(shù)要求備注In出165V-2176V-2187V-2相電壓1輸入電壓可變75V64V42V范圍285V-4304V-4323V-4線電壓75V56V18V2輸入功率因數(shù)> 0.95> 0.903輸入電流諧波<5%<15%規(guī)定3-39次成份THDA4輸入頻率50Hz ± 4%5頻率跟蹤范圍50Hz ± 4%可調(diào)6頻率跟蹤速率（0.5-2）Hz/s7輸出電壓穩(wěn)壓± 1%± 2%± 3%精度8輸出頻率（50 ± 0.5）Hz電池逆變工作方式9輸出波形失真< 2%< 3%<

7、; 5%組性負(fù)載度< 4%< 6%< 8%非線性負(fù)載10輸出電壓不平< 5%衡度11動態(tài)電壓瞬變± 5%范圍12瞬變響應(yīng)恢復(fù)< 20ms< 40ms< 60ms電池逆變工作方時間式13輸出電壓相位偏差< 2°14市電電池切換時間0ms15旁路逆變切換<1ms<2ms<4ms> 3kVA時間<1ms<4ms<8ms< 3kVA16電源效率< 10kVA82%> 10kVA >90%額定輸出功率> 60KVA > 88%50%輸出功率17輸出有功功率額定容量x0.7KW/