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浅析建设绿色数据中心供电系统的意义

双击自动滚屏 发布者:精密空调 发布时间:2015-07-21 16:35:54 阅读:次【字体:

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这些年,跟着互联网和核算机技能的开展,依据互联网供给的各种效劳也变得不断添加。作为这些互联网应用效劳载体的数据基地,其建造需要也在不断添加。特别是近几年来,我国三大运营商都投入了很多的资金用于数据基地的建造。如今,全国现已构成了至少数百家大小不一的数据基地。并且,近2年以来,各运营商为了节约本钱、便于办理、构成计划化效益,数据基地的建造计划逐渐变得越来越大。

无穷的用电容量给数据基地的建造和运营都带来了无穷的压力,因而,新一代或许说是下一代的数据基地,其开展趋势必定是绿色数据基地。这篇文章将首要从供电体系的视点动身,剖析怎么建造绿色数据基地。

一、啥是绿色数据基地的供电体系

绿色数据基地的实质应当是节能和可持续开展,而不该当只是简略地寻求下降PUE。从供电体系的视点看,首要应包含确保安全可靠性、确保节能环保、确保保护办理便利、下降建造本钱4个方面的内容。

这4个方面是彼此有关而又彼此影响的,乃至在不少状况下仍是彼此对立的。比方:要确保体系的安全可靠性,最简略的手法即是添加备份;而添加了体系的备份,一方面下降了设备的利用率、下降了体系的功率,不利于节能减排;另一方面又添加了设备,不利于下降建造本钱。而另一些手法在恰当下降体系可靠性的状况下,可以大大下降体系的建造本钱,可是,一起却又会添加保护办理的难度。

因而,建造合理的绿色数据基地供电体系,不是一味寻求某一项目标的最优化,而是应当依据实践的需要,在确保安全可靠性、确保节能环保、确保保护办理便利、下降建造本钱这4个要点中找出一个平衡点,建造出既节能环保,又安全可靠、经济适用的体系。[page]  2、怎么建造绿色数据基地的供电体系

2.1确保安全可靠性

供电体系是悉数通讯体系的动力来历,它相当于一个人的“心脏和血管”,负责把能量输送到体系的每一台设备。供电体系可以正常作业,是其他一切体系可以正常作业的前提和根底。因而,绿色数据基地的供电体系首要应当是安全可靠的。

可是,因为数据基地功耗无穷的特色,使得数据基地供电体系的全体计划和体系杂乱性都大大高于通常通讯工程中的供电体系,这又致使了数据基地供电体系的出资计划和出资份额敏捷上升。在一个数据基地的建造本钱中,供电体系通常是悉数数据基地出资最大的;假如不思考效劳器设备的出资,供电体系的出资乃至能超越悉数数据基地建造本钱的50%。再思考到一些数据基地是以盈余为目标而建 设的,所以,在建造数据基地的供电体系时,通常又不能像通常的通讯工程相同,为了确保体系安全可靠性,将设备装备和备份做得过大。

正因为上述要素,在现行的数据基地有关规范中,不管是国际上的一些规范仍是我国的国家规范又或是三大运营商的公司规范,都提倡依据数据基地运营事务的重要性,设定不一样的建造等级。依据不一样的建造等级,来操控体系的出资计划,区别体系的安全性等级,以习惯不一样的事务需要。

如今,在市场上各运营商及客户首要参照的规范有国际规范《数据基地电信根底设施规范》(TIA942)和国标《电子信息体系机房设计规范》(GB50174),别的,国际评级组织UPTIME也对数据机房的等级进行了区分。TIA942和UPTIME在近来2年均有新版发布,它们均把数据机房区分为4个等级;而GB50174是2008年编制的,则把数据机房区分为3个等级。不管哪个规范,均依照从低到高的次序,对每个等级应装备的设备、应进行啥样的备份、应到达啥程度的安全可靠性进行了具体的规则。

在这些规范中,GB50174的编制时刻相对较早,对等级区分和设备装备上都存在不少需要改善的当地,如今正处于修订期间。而TIA942和UPTIME因为是最新修订版,它们批改了曾经版别中比方储油时刻过长等不适宜的请求,一起,设置4个建造等级,使层次愈加分明,具有较好的参阅价值。可是,这些国际规范中的一些请求并不必定适宜我国的国情,比方蓄电池的后备时刻,在TIA942中依照等级从低到高规则了5、7、10和15min,共4种起码时刻请求,这一项时刻请求关于我国的现行设备状况和保护水平而言就相对偏短。再比方T4等级中请求的高达20年的蓄电池运用寿数,关于我国如今运营公司的收购方法和遍及所选用的设备而言,又显得太长了。

因而,确保数据基地供电体系的安全可靠性,是一个相对的概念,不该为了节约出资而一味下降装备,也不能为了寻求可靠性而随意进步建造等级、盲目添加备份;而是应依据所供电设备的实践需要,参阅有关规范,依照需要的等级来设置。一起,在参阅有关规范时,必定要留意联系我国国情和公司的实践状况进行恰当调整,使得装备出的供电体系在各方面均衡和谐,才干到达期望的作用。

2.2注重节能环保

在不行再生能源资本日益稀缺的今日,跟着数据基地能耗的急剧添加和电价的逐渐上涨,必定请求尽也许地采纳各种必要的技能措施和办理手法来树立愈加节能、环保的数据基地。

尽管PUE值在衡量一个数据基地是不是节能环保上具有必定的局限性,但在如今的IT职业中,最常用、最重要和最直观的评价数据基地是不是节能的目标仍旧是PUE值。它代表为支撑IT设备的正常运转,机房所装备的一切根底设施所耗费的总功耗与保持IT设备自身的正常运转所需的功耗之间的相对比值。需要阐明的是,有含义的PUE值不该当是一个瞬时值,而应当是在某一个时刻段(比方1年)内的均匀值。

供电体系的节能作用尽管不是决议一个数据基地是不是节能的决议要素,但其关于下降PUE值的作用,相同不行或缺。咱们查询了国内多个数据机房的PUE值,发如今不少实践运转的机房中,PUE值居然高达2.5以上。而其间一些机房,仅供电体系的耗费就使得PUE值升高了0.3或更多。这当然和体系实践运转负荷远低于设计建造容量有关,但在供电体系设计建造时,没有充分思考节能降耗也是一个十分重要的缘由。别的,供电体系建造中有不少环节涉 及对环境的保护,比方自备发电机组废气的办理和噪声的下降,对铅酸蓄电池的收回等,都需要在设计建造期间就做好相应的计划和预备。因而,确保节能环保是供电体系设计建造时的一个必要要素。

在确保供电体系安全可靠性和不过多添加体系出资的前提下,进步供电体系的功率仍旧有很多手法,首要可以分为以下几个方面。

2.2.1优化体系构造

在设计建造数据基地供电体系时,应依据负荷容量、供电间隔及散布、用电设备特色等要素合理挑选会集供电或分散供电方法,合理挑选导线截面、线路敷设计划,然后下降导线的运用量,下降配电线路损耗。依据机房的总体布局以及计划状况,合理安置电力机房,使供电电源尽量接近负荷基地,削减较长送电间隔形成的损耗。

别的,在变配电体系构造以及UPS体系构造等方面,恰当选用新式的组织构造,以恰当的价值获取适宜的安全可靠性和节能作用。比方三母线UPS体系,其UPS设备的运用率从双母线UPS体系的50%以下上升到最大66.7%,然后进步了UPS体系的运用功率,减小了能源耗费。

2.2.2选用新商品和新技能

用新商品及节能型设备可削减设备的自身能耗,进步体系的全体节能作用,是通讯局房供电体系节能的重要措施。

在新式的电源商品方面,如非晶合金干式变压器,其空载损耗比通常干式变压器有十分显着的下降,可以节约变压器年运转费用。尽管前期设备出资会比选用通常干式变压器大,但假如思考全寿数期内的归纳本钱,反而对错晶合金干式变压器也许更有优势。比方高压直流供电体系,该供电方法因为省去了逆变环节,节约了该项损耗,功率相对传统的工频UPS大为进步;并且,直流体系的保护方法关于保护人员来说对比了解,操控器材和模块均比UPS简单保护;别的该体系的蓄电池直接接在负载端,也进步了体系的可靠性。再比方高频UPS设备(包含模块化UPS),相对传统的6脉冲、12脉冲工频UPS在功率方面有较显着的优势。

在新式的节能技能方面,如今一些UPS商品具有了“动态休眠”和“沟通直供”技能,而一些效劳器则具有了“电池内建”的功能,这些技能都改变了传统的UPS体系运转方法,使得UPS体系的全体功率大大得到进步,乃至最高可以进步到99%以上。

新商品和新技能,是对现有的商品和技能措施的改善,在确保体系安全性等要素的前提下,应当活跃选用这些新式的商品和技能,它们通常可以对节能降耗起到十分重要而显着的作用。

2.2.3合理进行设备装备

a)合理核算、挑选设备的容量及装备数量。在查询中发现,PUE值高于2.5的机房的建造容量通常远大于实践运用负荷。这些机房因为很多设备都在轻载运转,致使各环节的功率都远低于体系设计功率。因而,在设计建造数据基地时,应首要认真对近远期的开展状况进行计划或猜测,然后依据近远期的开展状况,逐渐、分批建造供电体系,使设备的利用率和运用功率尽量到达最优。

b)抵偿设备的装备。通过无功抵偿可以进步设备的运转功率因数,下降线路的运转电流。在建造供电体系时,应留意就地抵偿,会集装设。使抵偿后供电体系的负荷功率因数到达0.9乃至0.95以上。[page]  2.2.4合理挑选导线和布放方法

a)布放导线时,应优化导线路由,尽量削减导线长度,削减不必要的浪费。

b)关于供电线路较长的状况,在满意敷设条件、载流量、热安稳、保护合作及电压降请求的前提下,恰当添加导线截面来下降线路损耗。

2.3统筹保护办理便利

跟着功耗的上升,供电体系的全体计划也不断添加。一个通常的通讯机楼,其供电体系通常仅引进2路市电,装备2~5台变压器和油机以及几套UPS体系和几套直流体系。而一个大型数据基地乃至是一个大型的数据基地,其供电体系所装备的变压器、油机、UPS体系的数量动辄即是几十套乃至数百套,后备蓄电池的数量更是也许多达上千套和上万只。如此很多的体系和设备,使得大型数据基地保护作业量比传统通讯机楼的保护作业量有一个腾跃性的增加。

因而,在设计建造数据基地供电体系时,有必要思考后期运用保护的便利性。要做到后期运用保护便利,就应当在前期建造时做好如下几个方面的内容。

2.3.1有必要进步体系的主动化程度

如此很多的设备和体系,一旦呈现毛病,完全赖人工来进行康复需要的时刻可以想象必定较长,而较长的康复时刻通常简单引起事务中止。因而,体系应能在必定状况下,主动处理和免除一些简略的毛病。比方一路市电中止的状况,体系应能主动判别毛病状况并主动转换到另一路市电。再比方两路市电悉数中止的状况下,体系应能主动发动油机持续确保供电。

2.3.2有必要进步体系的智能化办理

如此很多的设备和体系,完全赖传统的人工抄表记载等形式,实在是难以很好地完结。这就请求数据基地在设计建造时,一起树立完善的、智能化的监控办理体系。由智能化的体系来代替人工进行抄表乃至是设备状况剖析等作业。

2.3.3尽量使体系更简练明晰

简练的体系更便利负荷分配、也更便利毛病的查找和康复,对进步体系安全性的含义严重,也大大下降了保护办理的难度。比方三母线的UPS体系,其在节约出资和节能降耗方面都具有十分显着的优势,但其在负荷分配和毛病查找上比单体系和双体系UPS都要杂乱,给后期保护办理添加了必定的艰难。因而,在设计建造供电体系时,就要归纳思考,合理取舍。

2.4下降建造本钱

2.4.1建造理念是操控出资的根底

操控供电体系的出资计划首要要掌握好绿色数据基地供电体系的建造理念。领先的建造理念应当是定位适宜的机房等级,一起在建造时应尽量做到分步建造和确保体系的灵敏性。其间,分步建造首要是指要联系数据基地的近远期负荷需要状况,逐渐建造供电体系。计划杰出的分步建造可以确保每期投入的资金都是有必要的,确保建造的供电体系不必因为空置而浪费资金、添加能耗。确保体系灵敏性则首要是指派建造的供电体系可以灵敏地习惯各种负荷需要、灵敏地进步安全等级或下降安全等级,这就需要在体系设计上做好各方面的预留和接口。[page]  2.4.2选用新技能、新思路节约出资

因为数据基地的供电体系十分巨大而杂乱,在一些要害环节选用一些新的技能和思路,通常可以对节约出资起到十分显着的作用。比方,选用变压器直接 深化负荷基地的体系构造在通常的供电体系中对出资的影响不算很大,可是,关于计划巨大的数据基地供电体系则作用十分显着。

以一个30000m2,均匀每机柜设计负荷为6kW的数据基地为模型进行核算。由表1可以看出:挑选变压器直接深化负荷基地的体系构造,一个30000m2计划的设计基地总计可节约的出资在1400万元摆布。别的,还节约了很多的走线空间,削减了很多低压电缆的走线通道需要,避免了线路的交叉堆叠敷设,使走线路由更晓畅,使施工更简练便利,相应也进步了体系的安全性。

再比方,选用高压油机代替低压油机的计划,在相同一个30000m2,均匀每机柜设计负荷为6kW的数据基地里,通过核算可以节约高达约2400万元摆布的出资。而运用三母线的UPS体系构造代替双母线的UPS体系构造可以节约机房电源有些约20%摆布的出资。这些新思路、新理念关于节约出资、操控本钱的作用是不行忽略的。

三、结束语

数据基地的供电体系巨大而杂乱,它是由高压配电体系、变压器、低压配电体系、备用机组体系、UPS体系、直流体系、后备电池体系、监控办理体系等十多个子体系、上百种、不计其数台设备组成的。这其间影响供电体系建造出资和运用作用的要害要素不计其数,乃至是任一个环节呈现瓶颈或许不和谐,都会影响到供电体系的全体作用。因而,要建造合理的绿色数据基地供电体系,有必要从实践需要动身、认真细致地进行计划设计、掌握好确保安全可靠性、注重节能环保、统筹保护办理便利、下降建造本钱4个要害目标的和谐和一致。

关键词:ups电源参数/list-3-1.html


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