通信用 IDC 机房供电电源系统的研究

　　摘. . 要：21 世纪是计算机化的时代。人们的生活中充满了许多数据和信息。大数据和云计算的快速发展导致计算机机房的扩展。机房的电源质量与用户信息的安全性有关。当前，以 IDC 为主题的 IDC（数据中心）的数据传输室的供电方式是主要的供电方式。

　　电源不仅结构复杂，而且还需要多次电源转换，这不仅会导致能量损失，也增加了电源系统中错误的发生频率。

　　关键词 : 通信用 IDC 机房 ; 供电电源

　　引言

　　数据中心电源和配电系统必须合理规划，高度可靠，可扩展并且能够进行转换和升级，以适应计算机设备的各种操作和管理需求的发展和变化，并满足不同客户在在数据处理上的需求。

　　1?IDC 机房概述

　　IDC 数据室中的主要操作是数据连接设备和存储设备。这些网络设备的短暂关闭将产生非常不利的社会影响。因此，IDC 机房的设备应该全天候工作，而是可以在 IDC 机房工作。该系统具有特别高的要求。与标准电源系统相比，IDC 机房具有特殊性。主要特点是：

　　电源的可靠性，可扩展性，施工成本，巧妙的系统谐波干扰，智能监控等要求。

　　2?通信用 IDC 机房供电电源系统分析

　　以某电信的云数据中心项目计划建设为例，需建设一个数据中心和一个电源中心。数据中心在地面上有三层，每层的平面图为96m×48m，建筑面积约为 14,808m2。数据中心未配备计算机室和辅助设施。除了数据室（低压配电室，电池室，空调等）之外，还有公共支持区域，例如办公空间，安全室，kVM 室等。

　　2.1 ? 模块化机房供电电源设计

　　常规电源：数据中心中的电源是两个 10kV 电源，该 10kV 电源是中性 10kVAC50Hz 点，处于接地模式，并且 10kV 配电系统接受单个总线段。在正常运行期间，两个电源同时执行彼此的备用功能，分别为 10kV 母线的两个部分供电，并且所连接的开关断开并工作。当一个电源发生故障或检修时，总线驱动器开关会延迟一段时间，而另一个电源会被激活，两个具有 10kV 母线的部分将供电。每个低压配电室中的两个带有 10kV 母线的部分使用径向电缆线为变压器供电。

　　应急电源：发电厂为数据中心的 IT 设备提供了柴油发电机组。在数据中心的数据处理过程中，为 IT 设备配置了一个 10kV1600kW（总功率）的备用电源，随着时间的推移，可以将其扩展为 7（6+1）个并行运行的发电机。发电机的并行总线接受分段型总线。

　　2.2 ? 完全独立的双路 UPS 电源系统

　　图 1 显示了一个完全独立的 UPS 双电源系统。系统中的两个UPS 具有独立的交流电源线。UPS 系统由 UPS 和手动旁路组成。将UPS 配置为维护时，可以将电源切换为手动旁路。两个 UPS 系统的输出没有形成可直接为双电源或单负载设备供电的总线，即双电源数据传输设备由两个完全独立的 UPS 系统供电，而单负载设备则由一组 UPS 电源系统设备运行。

　　图 1 完全独立的双路 UPS 电源系统

　　（1）UPS 设备中存在更多冗余，设备成本更高。（2）两个 UPS组都可以满足总负载要求，但是每个 UPS 组的加载速度实际上在实际使用中较低，从而导致设备损失。（3）对于单容量装载设备，可能无法提供足够的电源保证，并且客户提供的设备现在必须具有双电源模块以确保可靠的电源供应。上述几种并行备用电源模式下的每组 UPS 系统仅包含一个 UPS 设备。当每组 UPS 系统使用多个 UPS单元时，整个电源系统将提供更高的可靠性。但是，每个 UPS 设置的下载速度都会降低，成本也会更高。

　　2.3 ? 智能监控

　　智能电力系统监视系统要求它能够始终监视电力质量，供电设备的运行，远程诊断以及开和关。智能监控系统可收集电压，电流，电流和电压失真，输入和输出功率以及电流谐波的失真。根据当前质量参数的当前质量参数（例如变化率，功率因数等），UPS 会不时监视电源电压，相位和频率。它可以远程显示每个电源设备的运行情况，并指定 UPS 设备和备用 UPS 设备的正常运行情况，配电线路的输入和输出隔离状态，静态传输开关是否可以正常运行，电池的充放电和电压幅度。智能监控系统可以对设备进行自我检查，定期进行自我检查以防止问题发生，并可以对故障设备进行远程检查，执行诸如关机之类的功能。数据传输室上的电源负载通常被设计为重要负载，由三个不同的电路源提供。它由两台变压器，一条双向标准城市专用电源线和一条专用应急发电机线连接，以满足场所的设备分配需求并实现自动切换。如果主电路，检查和维护出现故障，则电源线不会中断。

　　当两个电流出现故障时，可以保证由发电机提供电源转换。

　　2.4 ? 低压配电室

　　低压配电空间 1A1/1B1 位于数据中心的底层，并且电源和配电系统被配置为操作底层的模块化数据空间 1。每个电源和配电系统分为两组，A/B。变压器编号 -TR1 和 TR2，变压器容量 -2500kVA。任何一组变压器都可以在模块化计算机房 1 和 2 中装载所有 IT 设备。数据中心的第二层设有用于低压电源 2A1/2B1 和 2A2/2B2 的房间，并带有两个电源。配电系统为二楼的所有模块化数据室提供服务，每个配电系统分为两组：A/B。其中，低压配电室 2A1/2B1 为二楼的模块1 和 2 的第二计算机室提供服务，和变压器编号 -TR3 和 TR4，变压器功率 -2500kVA。任何一组变压器都可以在二楼的模块化房间 3 和4 中装载所有 IT 设备。

　　结束语

　　当前，IDC电源系统在运行中存在许多单点故障，难以扩展容量，系统复杂，成本高等问题，因此，在实际运行中，可以在 IDC 数据室中使用功能强大的，业界认可的电源系统来供电，并且可以有效解决交流电源系统中的相关问题。

　　参考文献 :

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