數據中心依靠UPS系統和電池進行電源調節和備用電源。儲存在這些電池中的能量大部分時間都沒有被使用，長期以來一直被視為一種潛在的降低電力成本的方式-甚至是創造收入的一種方式。鋰離子電池的激增和電網互動(或并網)UPS系統的引入，使這種能源管理不僅成為可能，而且得到了廣泛的應用。

UPS系統的構架

UPS作為電子設備最為常用的供電安全保障設備,如何選擇恰當的供電方案構架是確保數據中心供電安全等級的最重要環節,如果構架上存在缺陷,很難可以在后期的運維服務中加以優化改善,筆者就自身對各種供電機構的理解與大家做一下分享。

1單機系統架構

如圖1所示,該構架方案,適合在運行當中可以有計劃中斷或停止運行的負載設備供電,系統應配置內置或者外置手動維修旁路開關,以盡可能的提高負載可用性。

單機系統是當前應用最多的解決方案,負載獨立地由一臺UPS提供動力保護,不停電維護是通過人為強制由逆變器切換至靜態旁路供電,然后再閉合手動維修旁路開關,此時負載是由市電直接供給。退出運行的UPS主機,可進行不停電維護的。手動維修旁路的切換,可以進行無中斷的“先通后斷”切換過程,不會引起負載中斷供電的問題。

2并機系統構架

該構架方案,也通常被稱為N+X構架,如圖2所示。圖2(a)所示為模塊機N+X冗余系統電原理圖;圖2(b)所示為塔式機N+X冗余系統電原理圖。N是根據負載量選定的UPS基礎容量,X是系統備份數量,該系統可以接受“X”數量的設備或者模組出現故障而不影響系統運行。原則上X的數量越大,系統的安全系數越高，個人建議將X設置為1-2較為合適,既可以節省能耗，也具有相應的容錯能力。

在使用N+1并機系統時,可以允許1臺UPS主機進行主動維護而不影響負載運行,相比單機系統的應用方案有很大的優越性。適合應用在不能停電的重要單電源負載供電系統中。如上圖示,N+X系統可以分為塔式并聯和模塊化UPS兩種,其基本工作原理相同,但模塊化UPS因具有熱插拔功能,維護更便利性,操作方便,系統可用性更高。

32N系統構架

圖3給出了2N結構型UPS供電系統電原理圖,這也是銀行系統普遍采用的宮殿結構。

2N供電系統是在負載雙電源技術普及的基礎上發展出來的一種電源供電構架,也被稱為雙母線供電方案,系統中的兩路UPS系統采用完全獨立的供配電單元組成,每套系統均能滿足全部負載的用電需要,兩個系統同時工作,互為備用。正常運行時,每個系統向負載提供50%的電能,當一個系統因為故障或維護停止運行時,由另一個單元向負載提供100%的電能。因兩路電源互相獨立沒有任何連接，所以此方案可以有效的解決UPS輸出與終端負載之間出現單點故障的隱患，進一步提高系統可靠性和可用性。

在實際應用案例中,如存在部分終端設備不具有雙電源構架的,可以考慮在其前端加入STS設備加以優化。圖4所示的2N結構配電系統電原理結構圖就可解決問題了。

《數據中心設計規范》規定,A級數據中心應滿足容錯要求,可采用2N系統,也可采用其他避免單點故障的系統配置,主要有2N、DR、RR供電系統。在系統方案構架的選擇上,如果經濟條件允許,筆者個人更傾向于2N構架,2N因為系統的架構簡潔明了,容易實現物理隔離,日常運行維護簡單的優勢是另外兩個系統構架無法比擬的。

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在當今不斷變化的能源格局中，數據中心扮演著重要的角色，行業內已經有許多關于組織可持續、降低能源成本甚至創造收入的各種方式的討論。不間斷電源(UPS)系統和電池(特別是鋰離子電池)的創新為數據中心組織提供了相關、實用的選擇，以應對當前的能源消耗和效率挑戰。

文章名稱：數據中心的電源怎么解決？
網頁URL：http://m.newbst.com/news42/314792.html

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