肖 驍 戈文祺

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2.天津城建大學.控制與機械工程學院 天津 300384

正文：

隨著社會的發(fā)展，當前數(shù)據(jù)中心也面臨著比較緊迫的問題，在服務器和交換機的應用數(shù)量不斷增加的情況下，盡管當前服務器和交換機的規(guī)模相對較小，能源消耗量卻在不斷增加。越來越多的高密度計算設備在較小的空間中加以應用的時候，電源的密度以及熱量也會出現(xiàn)達到臨界點的現(xiàn)象，容從而發(fā)生系統(tǒng)故障。因此在數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)有效運行的過程中，需要加強數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)更好的維護以及節(jié)省能源和成本的目標[1]。

一、數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設計內(nèi)容

數(shù)據(jù)中心在運行的時候，往往是二十四小時不間斷運行，其本身具有用電量比較大和可靠性較高以及對電源品質(zhì)要求比較高的現(xiàn)象，其中比較常見的是電力系統(tǒng)在具體運行的過程中，對電能實施發(fā)、輸、配、用中的配和用等內(nèi)容，促使這些方面能夠在電力系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)上具體實施。在供配電系統(tǒng)中，功率通常情況下是單向流動的，也就是根據(jù)電源端向用戶端的方向流動，通過一定的分配手段的基礎(chǔ)上，使得供配電的目的得以實現(xiàn)，將電力系統(tǒng)中的電能改變成用戶所使用的用電設備可以利用的電能。根據(jù)當前的數(shù)據(jù)而言，其電壓等級主要處于35KV或以下。因此供配電系統(tǒng)在設計處理的時候，需要明確其電能負荷的性質(zhì)和周圍區(qū)域電量供應的具體情況等[2]。

二、數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)解決方案分析

（一）熱備份串聯(lián)供電的相關(guān)方案

串聯(lián)備份技術(shù)和其他技術(shù)相對比而言，是比較成熟的，其發(fā)展的階段是比較早的，使用范圍相對廣泛，其中多種關(guān)于UPS技術(shù)的相關(guān)資料中串聯(lián)也可稱為熱備份，多數(shù)人都將其成為串聯(lián)。供電方案中串聯(lián)的UPS是比較完整的，其也具有自己的旁路在線類型的UPS單機。這些單機的連接媒介僅僅為電源線，沒有其他信號連接。通常情況下主機進行全面供電，從機基本上沒有對其加以負載處理[3]。

這一方案在具體應用的時候，其有點是結(jié)構(gòu)相對簡單，在實施安裝處理的時候，比較快捷，相對價格也合理，多個不同公司的UPS能夠串聯(lián)使用。這一方案的具體實施缺陷是需要不簡單進行負載用電的擴容處理，就必須持續(xù)帶電工作，而這一過程中的危險程度也會增加。從主從機器的情況而言，兩者的老化情況從不一致，從機的電池使用壽命也會縮短，在出現(xiàn)短路情況的時候，從機的逆變器會比較容易出現(xiàn)問題。

（二）直接并機供電方案

直接并機供電方案的形式主要是將多個同類型型號和功率的“不間斷電源”在并機柜或并機板等基礎(chǔ)上，將輸出端連接在一起而形成的。這一方案的主要功能是多臺機器對負載功率共同承擔處理，其中比較顯著的原理是在一般情況下，多個UPS都具有逆變器的輸出分擔負載及電流，在其中任何一個“不間斷電源”出現(xiàn)問題的時候，其余的都會再次對全面的負載進行承擔，在促使并聯(lián)冗余實現(xiàn)的時候，其基礎(chǔ)始終是對以下相關(guān)內(nèi)容有效處理[4]。

每個UPS逆變器所輸出的波形之間的相位和頻率等方面需要是相同的。UPS逆變器在輸出電壓的時候，這些電壓也需要保持一致。每個UPS都應對其負載進行分擔處理。如果UPS出現(xiàn)問題，就會出現(xiàn)迅速脫機的現(xiàn)象，這一方案在具體實施的時候，其中多個UPS能夠?qū)ζ湄撦d有效評分，提升運轉(zhuǎn)的可靠程度。對于擴容部分而言，會更加簡便，在正常工作的過程中，平均分擔供配電負載，可以促使系統(tǒng)的使用壽命得以延長。而這一方案在具體實施的時候，其主要的缺點是運行的成本相對比較高。

（三）雙母線供電方案

雙母線供電方案在具體運行的時候，其為了控制系統(tǒng)實現(xiàn)的成本，數(shù)據(jù)中心的負載主要包含著單電源負載和雙電源負載等部分，而這一情況下，使用兩套母線系統(tǒng)能夠促使其共同承擔雙電源負載，在雙電源負載的基礎(chǔ)上，其各自承擔二分之一的單電源負載，兩套母線會平均帶有百分之五十的負載，減少單個母線負載的壓力[5]。

雙母線供電方案和以前的供電方案比較大的區(qū)別是，系統(tǒng)備份將整體系統(tǒng)的利益是能夠?qū)ω撦d用電的可靠性加以提升，而除此之外，這一方案在具體實施的時候，其開放性和前瞻性等都比較顯著，這一內(nèi)容對系統(tǒng)后期的擴展和維護等方面都具有有利影響。

結(jié)束語

數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)屬于比較重要的和具有系統(tǒng)性特點的工程，數(shù)據(jù)中心在具體運轉(zhuǎn)的時候，需要注重方案的建設和研究。建設的而過程中，需要對其相關(guān)因素加以全面考慮，并且對數(shù)據(jù)中心的可靠性有效提升，對系統(tǒng)的建設提供必要的技術(shù)措施指導。在數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)具體運行的時候，也需要不斷促使其能耗以及負載等方面得以降低。數(shù)據(jù)中心本身具有相關(guān)的等級區(qū)別，因此需要有效調(diào)整供配電系統(tǒng)，對不必要的建設投資有效減少，在數(shù)據(jù)中心安全運行的基礎(chǔ)上，促使數(shù)據(jù)中心的運行和維護成本等方面都有效降低[6]。