随着目前国内数据中心机房建设和改造的进程加快,用户对机房的供电要求越来越高,而现在运行的数据中心机房面临两大难题:首先是机房的电源保障设备UPS故障频发,增加了大量的维护工作,影响数据中心供电系统的稳定与安全;其次,机房设备众多,耗电量惊人,如何打造一个真正绿色节能的机房成为令人关注的话题。

中达电通公司针对数据中心供电系统的安全以及机房能耗巨大这两大难题,适时推出数据中心直流UPS供电系统,该系统由交流市电输入系统、DC-UPS、直流配电系统组成,解决了交流UPS可靠性低、可用性低的问题,提升了整个供电系统的供电效率。直流UPS供电系统结构示意图如图1所示。

图1  数据中心直流UPS供电系统结构示意图

供电方案技术特点

数据中心直流UPS系统、传统UPS供电系统的变革,具有以下六大特点:

(1)更高的可靠性

系统结构简化、系统设备和元器件减少,并机控制无需考虑锁相等交流要求的复杂环节,提高可靠性。

(2)更高的可用性

电池与模块输出直接并联,实现“可预见非突发性故障”,还可实现计划不停电维护,将可用性提升到1。

(3)更高的效率

模块效率高达97.5%,系统效率提升10%,电池工作时效率为100%。

(4)更加经济的扩容

传统UPS需要实现“N+X”冗余必须采用多机并机方式才能实现,直流UPS系统采用模块热插拔式设计,可边成长边投资。

(5)更加方便的操作维护

采用模块热插拔技术,前后维护,无需侧面维护,可并柜安装。预工程化设计,加速施工进度,直流屏控制板可实现热插拔功能。

(6)更加全面的智能管理

完善的管理接口：RS232/
485、网络接口、USB接口、干接点；可选单体电池无线侦测功能(可实现单体电池内阻、电压、电流、温度变换趋势)；可选绝缘检测系统；可实现系统输出分路电流、空开状态、绝缘检测等信息；具有远程网路升级功能。

供电方案功能特点

(1)系统集成化

从交流配电系统、DC-UPS、直流配电系统集成一个整体系统,带给客户数据机房建设的便利性。同时为机房里所有供电设备提供接口,如空调接口、通讯接口、指示灯接口、服务器电源接口等。

(2)模块化设计

监控模块、直流模块、系统配电模块、智能配电控制模块、无线电池侦测模块等多处模块化设计,解决了传统系统维护困难、维护人员要求高、不容易标准化维修的特点。

(3)无单路径故障点设计

为了尽可能地解决供电系统中的单路故障点,兼顾传统冗余设计的弊端。高性能数据中心直流UPS供电系统尽可能地减少单路故障点,又解决了传统冗余带来系统庞大、利用率低的问题。
直流UPS供电系统工作示意图如图2所示。

图2  直流UPS供电系统工作示意图

典型应用案例

中国移动集团数据机房试点工程,为了促进节能减排,以及机房直流供电的研究,移动集团决定采用中达电通的数据直流中心UPS供电系统进行试点运行,前期通过与移动集团的密切交流,直流UPS供电系统得到了用户的高度认可。

该系统特别适合重要的数据机房供电，同时给服务器的供电提供了一种新的选择。对整个行业的数据机房采用336V(浮充378V)电压规格是尚属首家试点。此次的方案采用“直流供电系统+直流服务器”的方式,来验证整个系统的效率提升。

供电方案提供价值

(1)提高了可靠性

数据机房在今后的发展中处于越来越重要的地位,依托无单点故障路径设计理念,减少不必要的部分,简单可靠的原则,带给客户的是一个可以“安心睡觉”的系统解决方案。

(2)减少维护成本

数据中心做为商业运营来讲,与企业一样追求效益。中达电通的数据中心直流系统采用模块化设计,缩减不必要的环节来减少故障点,电池与主机并联供电,实现备用电源电池部分的最大效益,可预见非突发性故障,可以有计划地进行故障处理,大大减少维护成本,提升了客户的营运能力。

(3)减少运行成本

数据机房的运行成本中很重要的一环是效率问题,本身主设备的耗电就相当惊人,如果再加上供电设备的耗电,那就更惊人了,曾经有专业人士讲:“数据机房因为耗电惊人,如只是租赁业务那将是亏钱的,主要还是依靠数据业务”。那么在整个供电系统中减少原来传统系统中UPS的DC/AC部分,以及服务器的AD/DC部分,将使整个系统效率提升10%。同时本身模块的利用率高，效率也在96%以上，实现绿色节能机房重要的一步。

(4)国内率先体验

国内首家采用336V直流电压规格的系统,同时采用直流服务器进行供电,在整个通信行业都是首次,给新的数据机房供电模式提供了新的篇章。■