浅谈数据中心供配电设计应用以及监控产品选型

时间：2022-09-23

朱鹍

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：近年来，随着数据中心的迅猛发展，数据中心的能耗问题也越来越**，有关数据中心的能源管理和供配电设计已经成为热门问题，可靠的数据中心配电系统方案，是提高数据中心电能使用效率，降低设备能耗的有效方式。结合相关技术规范分析某数据中心新旧配电方案的利弊，为新型模块化机房的设计提供参考。

关键词：数据中心末端配电列头柜

1概述

伴随科技的发展，数据中心的数量、规模、功率密度不断增加，建设等级不断提高，而配电系统作为数据中心重中之重的环节，断电或低质量的供电都可能造成服务器宕机从而造成损失。如何优化设计提高数据中心供电的安全可靠性，以确保电子信息系统不间断稳定运行，成为数据中心设计者面临的重要课题。对比传统供配电方案，是否安全经济、运行稳定的供电方案是设计者在意的问题。

2数据机房末端配电方案

2.1项目概况

某数据中心总建筑面积为1906.24m2，其中数据中心总建筑面积为210.6m2，包括1F数据机房、1F通信机房。功能区域包括主机房（机房、通信机房）、管理区（办公室、互联网设备间等）和辅助用房。

2.2 传统配电方案一

10kV高压电源分别由2路不同变电站市电引来，高压和低压不联络，三电源由动力中心柴油发电机引来，主备用电源和发电机电源在变压器出线处切换，数据中心用电设备可靠用电。考虑单台发电机容量远远小于2500kW，且发电机台数也未达到10台以上，故选用0.4kV低压发电机组。0.4kV发电机组中性点应采用直接接地方式，且发电机星形点之间连接的导体应绝缘。数据中心共设2套400kVAUPS系统，组成2N容错型系统。双回路、双输出柜可为数据中心电子信息设备、工位插座供电。UPS系统的蓄电池可为全部一级负荷提供15min的持续供电。数据中心的服务器单机负荷按照3kW考虑，负荷不过4kW。为避免数据中心UPS在电源切换过程中故障影响重要负荷的正常工作，市电与柴油发电机的切换开关ATS应采用PC级且中性线重叠切换的四级开关。

2.3 新型供配电方案二

随着技术，绿色节能理念的倡导，国际TGG组织提出了数据中心电力使用效率的衡量指标PUE。PUE是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比，是DCIE的反比。PUE=数据中心所有设备能耗/IT设备能耗，PUE是一个比值，基准是2，越接近1表明能效水平越好，代表一个数据中心的绿色化程度越高。

通过大量数据分析得出高压直流（High‑voltagedirectcurrent，HVDC）供配电系统、交直流一体供配电系统、UPS+HVDC的工作效率较高，能提高数据中心节能指标。

3新老供配电系统方案对比

UPS供电系统的输出为工频，滤波损耗较大，HVDC为高频滤波且占地面积小。UPS的电池在输入端，如果UPS本身发生故障，负载依然会发生停电；而HVDC的电池在输出端，即使HVDC本身发生故障，电池仍然可以给负载供电，**不间断供电。UPS系统供电系统要比HVDC供电系统中间环节多，HVDC蓄电池直接和母线相连，省去了逆变环节，而每多一级中间环节就会导致变换效率降低，从而导致能耗增加。

4安科瑞针对HVDC方案推出的解决方案

安科瑞公司AMC16Z系列直流精密配电监控装置是专门针对于数据中心服务器电源管理设计的测量装置。该装置设计小巧，能够对A+B两路进线和192路出线的全电参量参数、输入输出开关及防雷器状态等实时监测，所有测量通道的告警阈值均可单设定，出线越限事件立即触发系统声光告警，并且可以搭配绝缘检测模块，可以检测直流系统母线及支路的绝缘状态进行在线实时的监测与管理，在传统仪表的体积上实现了监控回路的高度集成。

4.1产品型号

4.2 系统组网图

4.3 搭配采集霍尔

4.4本地触摸屏系统

5.结语

安科瑞电气股份有限公司长期对数据中心行业进行内外部环境分析，对政策、行业未来发展趋势进行行业热点分析，预测未来的行业发展方向，同时完善自身行业的各种应用解决方案，分析不同客户需求，满足不同客户的应用需求。

参考文献

【1】付姣.中小型数据中心供配电系统分析与设计［D］

【2】盖琪彦.数据中心供配电设计简析［J］

【3】安科瑞数据中心IDC配电监控解决方案.2020.11版.

【4】安科瑞企业微电网设计应用手册.2020.06版.

作者简介

朱鹍，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事企业能源管控研究发展。

15000353138

词条
词条说明
浅谈医院智能配电能效平台在能耗管理的应用
摘要：本文通过分析既有医院建筑能源消耗情况，以北京某专科医院B医院为研究对象，统计分析其2015-2019年能源消费情况，结合数据及相关措施分析，提出在做好能源数据监控与统计的基础上，实施有效的系统性技术节能与管理节能措施，不断提升现代医院能源管理水平，实现节能降耗降本增效的目标。关键词：现代医院管理能耗分析节能措施
浅谈地下污水处理厂电气特点和能效管理系统的实际应用
朱鹍安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201800摘要：近年来,随着自然环境的改善，越来越多的城市开始建设地下污水厂。地下水厂将部分或所有处理构筑物置于地下箱体内，而厂区地上部分则做成了景观绿地或公园。这样不仅合利利用了土地,完善了基础设施,也是营造城市舒适环境的一个发展趋势。而地下污水厂的电气设计与地上不同，本文从供配电、防雷接地、照明等方面阐述地下污水处理厂的特点，介绍了基于物联
浅谈关于高层建筑的消防安全管理探讨
朱鹍安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801 摘要：如今，在社会经济发展和建筑技术水平不断提升的背景下，高层建筑的数量呈现出日益剧增的态势，并且成为了城市的标志性建筑，有效提升了城市土地的利用率。消防安全管理一直是高层建筑管理的内容之一，尤其是在高层建筑火灾事故频发的今天，如何加强高层建筑消防安全管理，**人民群众的生命财产安全已经成为了相关工作者关
智慧用电管理云平台在养老院消防安全工作中的应用
朱鹍安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801摘要：全力做好养老院消防安全工作，为老人“安享晚年”提供可靠的安全**，是各级民政部门和应急管理、消防部门的共同责任。关键词：老龄化；养老院；消防安全；对策；智慧消防；火灾报警；灭弧保护；漏电保护；0 引言 2018年以来，应急管理部消防救援局围绕防范化解养老机构等高危场所的重大安全风险，强化风险研判，通过全流程管控，推进养老