供配电系统作为数据中心的动力心脏,其设计和管理在整个数据中心中占有重要地位。目前,随着数据中心的不断发展,尤其是随着云时代数据中心服务器规模越来越大、功率密度越来越高,供配电系统也出现了新的诉求和新的发展趋势,比如更优的设计和智能化的管理。据康尔信电力系统介绍,云时代数据中心的供配电系统主要有以下3大发展趋势:
趋势一:供配电融合设计,全链路监控
大型数据中心超高的功率密度导致数据中心供配电往往越做越大。一个3000㎡的数据中心基本需要1.5MW的供配电,UPS一般需要并机才能满足需求。但是并机方案上下级配电配置繁冗,占地面积大,且并机线缆多,施工复杂,比如一个3并机安装往往需要连接14组线缆,安装时长约为120人时。此外,由于配电、UPS以及电池监控相互割裂,供电链路一个故障就会多方告警,引起告警风暴,故障难定位,一些重大风险无法主动隔离,带来事故隐患。
趋势二:模块化设计,提升运行效率与运维效率
目前高频塔式UPS与模块化UPS均可做到最高96%的效率值,但这是在负载率在50%以上才能达到的,常见工况下UPS负载率在20-40%左右。高频塔式机在此工况下只能做到94-95%的效率,而主流模块化UPS普遍具备“模块休眠”特性,在保证一定系统冗余的基础上,可以休眠一定数量的模块(手动或者设置自动),让UPS系统工作在效率比较高的区域,即保持在效率最高点96%附近。
另外,对于高频塔式UPS系统,扩容困难,运维复杂,维护技能要求高,导致数据中心技术人员误操作风险大大增加,发生故障时即使有备件也无法快速处理,而且必须由原厂售后完成维护,导致系统恢复周期长,增加了业务中断的风险。
趋势三:锂电UPS成为数据中心新的选择
电池是供配电的关键组成部分,作为动力提供的最后保障,其状态的好坏直接影响到供配电系统的正常工作。在当前UPS电源供应领域,应用铅酸电池解决方案比例较高。但是铅酸电池使用寿命短,可靠性差,能量密度低,占地面积大等缺点日益凸显,使得UPS整体解决方案的可靠性,可用性,灵活性大打折扣。
和铅酸相比,锂电在技术上有明显的优势:
①锂电UPS使用寿命内电池更换次数较少(可能无需更换),从而消除电池更换造成的宕机风险。
②同等能量下,重量为铅酸蓄电池的四分之一。
③放电次数是铅酸蓄电池的5倍以上。
④在多种主要断电场景中,充电速度提高4倍以上。
正因为锂电的诸多优点,加上锂电价格的降低和铅酸电池成本的逐年上升,锂电UPS解决方案正成为客户的新选择。
面对新趋势,最好的办法是积极探索并勇于创新,而不是流于纸上谈兵。
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