Обсуждение на режиме электропитания компьютерной комнаты центра данных
В конструкции комнаты IDC, конструкция электрической системы несомненно главный приоритет. Развитие различных дел и стабилизированная работа различных серверов неотделимы от стабилизированного, надежного и непрекращающийся электропитания. Эта бумага кратко обсуждает основной принцип, преимущества и недостатки и осуществимость нескольких структур электрической системы в комнате IDC.
1、 требование комнаты IDC для электропитания имеет следующие характеристики
1. высокая надежность для электропитания
Клиенты IDC вообще клиенты предприятия, и некоторые даже портальные вебсайты. Если нагрузка прервана, то поставщики услуг IDC будут смотреть на огромные потери, поэтому они имеют высокие требования для надежности электропитания.
2. Емкость большой нагрузки
Вклад конструкции компьютерной комнаты IDC огромен, и учтет рост дела в ближайшие несколько лет, поэтому он должен мочь предпринять большой достаточно объем производства. Вообще, около 50-100 шкафов помещены в комнате машины, и нагрузка каждого шкафа о тысячах ватт. Поэтому, нагрузка комнаты машины о сотнях к тысячам ватт. Центр IDC может построить множественные комнаты машины.
3. Относительно централизованный режим электропитания
Делит риски и учитывает удобство централизованного управления электропитания, вообще рассмотрены, что согласно емкости нагрузки компьютерной комнаты, которая о сотнях к тысячам киловаттов.
4. Высокие требования для гармоничного загрязнения оборудования
С увеличивая требованиями государства для сбережений энергии и охраны окружающей среды, операторы телекоммуникаций отвечают несомненно. В то же время, комната IDC также большой опытный пользователь, который ключевой фокус блоков электропитания. Она имеет высокую степень внимания к гармоникам, которое тенденция.
решение электропитания UPS 2、 традиционное
Традиционное оборудование передачи данных требует электропитания входного сигнала AC, которое вообще такие же напряжение тока и частота как муниципальное электропитание, т.е., 220V, однофазное электропитание AC 50Hz. Система электропитания традиционного оборудования передачи данных система UPS. Система UPS вообще составлена выпрямителя тока, инвертора, батареи и статического переключателя. Когда сила основ нормальна, сила основ преобразована в силу DC через выпрямитель тока поставить инвертор, и поручает батарею в то же время. Инвертор преобразовывает силу DC в мощьности импульса поставить нагрузку. В случае отказа UPS, нагрузку можно преобразовать для того чтобы обойти электропитание основ через статический переключатель. В случае долгосрочного отказа источника питания основ, резервный набор генератора поставит силу.
Хотя оборудование в комнате IDC приведено в действие однофазным электропитанием, сила получает больше и больше, и силу однофазного UPS нельзя сделать очень много, который ограничен. Решение использовать трехфазный UPS для электропитания, сила вообще разделена в 3 участка, и UPS совмещен в то же время для того чтобы разрешить надежность электропитания. В виду того что UPS в конце концов поставляет силу к оборудованию данных через инвертор, если инвертор и переключая часть выходят из строя, то батарея сразу не поставляет силу к оборудованию данных, которое приведет к перерыву оборудования данных.
Несколько общих режимов электропитания UPS
1. Тандемная горячая подпорка
Этот режим электропитания UPS исключает одноточечное отказа и прост осуществить, но только один UPS нагружен в то же время. Поэтому, он имеет проблемы плохой емкости перегрузки и неровного вызревания главных и резервных машин, которые редко было использовано в настоящее время.
2. Параллельное дублирование
Самое большое преимущество этого режима электропитания UPS что нагрузку можно разделить поровну. Если любой UPS выходит из строя, то он будет отрезан. Система UPS может все еще работать в режиме онлайн без любого переключения. Производительность системы может быть расширена путем добавление UPS согласно нагрузке.
3. двойной режим электропитания автобуса
Самая большая особенность этого режима электропитания UPS обеспечить 2 взаимно без изменений автобуса электропитания в то же время, который соответственно обеспечены, что удваивают силовые нагрузки или определяют силовые нагрузки через STS. Этот метод также исключает одноточечное недостатка, но ограниченный к схеме электропитания, добавлены LBS (одновременный контроль) и STS (двухстороннее переключение), поэтому пункт недостатка также добавлены.
Преимущества схемы электропитания UPS:
Техническая схема зрела и широко использована в настоящее время.
Выход AC, не легкий для того чтобы вытянуть дугу.
Недостатки схемы электропитания UPS:
Трудно параллелизировать, и необходима синхронизация напряжения тока, частоты и участка.
Системное проектирование сложно и много одиночных пунктов отказа
Много этапов преобразования и эффективность относительно низка
Высокая гармоника входного сигнала и фактор низкой мощности
решение 3、 гибридной системы деля автобус 48V
Структура этой системы электропитания охарактеризована в этом системы электропитания пользы нагрузки DC и нагрузки AC - автобуса 48V как электропитание входного сигнала. В случае основ отказа источника питания или отказа выпрямителя тока, - электропитание автобуса 48V непрекращающийся потому что батарея соединена в порядке автобуса выхода. Нагрузка DC сразу приведена в действие - автобус 48V, и нагрузка AC приведены в действие инвертором, т.е., инвертором приведенным в действие - электропитанием DC 48V заменяет поднимает.
Преимущества решения гибридной системы:
Технология зрела. электропитание 48V реальное бесперебойное электропитание с чистым выходом, поэтому улучшена общая стабильность системы. Не легко вытянуть дугу и имеет высокую безопасность.
Недостатки решения гибридной системы:
В цепи силы нагрузки AC, увеличен номер преобразования силы, и напряжение тока низко и течение большое, которое увеличивает потерю и уменьшает эффективность системы.
Эта структура системы электропитания только применима к случаю где нагрузка AC средняя и небольшая сила.
тип решение выпрямителя тока 4、 электропитания RAC высоковольтное
Представленный самым лучшим новым электропитанием для новых сетей и обслуживаний телекоммуникаций опубликованных Intelec в 2001 и новым исследованием на телекоммуникациях и передаче данных технологии электропитания RAC интегрируя опубликовал в 2000, телекоммуникации Франции попробовал ее вне. Система электропитания RAC, подобная традиционной системе электропитания DC 48V, автобус DC заменена выпрямленным автобусом, который фактически пульсируя DC. Система состоит из моста выпрямителя тока, высоковольтного блока батарей, аккумуляторного выключателя, заряжателя, etc. подавление гармонического тока входного сигнала и фактора силы этой потребности системы электропитания RAC быть компенсированным, и подавитель гармоник необходимо соединять параллельно на автобусе RAC.
Преимущества решения электропитания Rac высоковольтного:
Только один этап преобразования во всей цепи электропитания, с малопотертым и высокой эффективностью; Используют для того чтобы поручить заряжатель батареи только батарею оффлайн, поэтому она имеет небольшие емкость и низкую цену. Недостатки решения электропитания Rac высоковольтного:
Высоковольтные и высокие нормы бесопасности приняты; Большое количество одиночных батарей использованы, который требует более строгого управления батареи.
обсуждение 5、 на осуществимости высоковольтного электропитания DC
Внутреннее состояние электропитания оборудования данных что внутреннее электропитание хозяина компьютера, дисплея, принтера и другого электротехнического оборудования переключает электропитание. AC 220V входного сигнала выпрямлен и фильтрован в DC 300V, и после этого уменьшен и стабилизирован в низшее напряжение через трубку переключателя мощности и переключая трансформатор для того чтобы обеспечить силу для каждой из частей. Вообще, напряжение тока AC между 110-250V, и напряжение тока DC после выпрямления и фильтровать между 150v-340v. Поэтому, если напряжение тока DC 150v-340v входной сигнал к этим оборудование, то оборудование может работать нормально. Принимать что расклассифицированное напряжение тока внутри ряд 228v | 280v (19 или 20 резервных батарей 12V), сила DC все еще 228v | 280v после проходить через цепь выпрямителя по мостиковой схеме и фильтровать, и между 150v-340v, поэтому переключая электропитание может все еще работать нормально, настоящие эксперименты показывает что влияние хорошо когда входные сигналы оборудования данных о dc270v.
решение 1 6、 высоковольтной системы электропитания DC
Входной сигнал AC, цепь выпрямителя тока, аккумулятор и заряжатель высоковольтной схемы поставщика DC я это же как системы электропитания RAC. Разница что система электропитания Rac сразу поставляет RAC к централизованному высокомощному конвертеру DC/DC, и после этого преобразовывает ее в стабилизированное высоковольтное dc270v. Компания NTT Японии испытывала эту систему. В случае отказа источника питания входного сигнала AC, DC поставок батареи 270V к оборудованию нагрузки через переключатель DC и высокомощного конвертера DC/DC.
Преимущества этой системы электропитания:
Высокие надежность и эффективность, особенно когда сила оборудования нагрузки большая; Низкая цена;
Недостатки этой системы электропитания:
Одиночный высокомощный DC/DC приняты, с высоковольтными, сильнотоковыми и высокими нормами бесопасности; Большое количество батарей использованы, который требует более строгого управления батареи.
решение II 7、 системы электропитания HVDC
Эта схема пробная система электропитания для отечественных операторов телекоммуникаций для того чтобы улучшить электропитание в комнате IDC. Телекоммуникации Yancheng был первым представителем. Теперь некоторые ветви телекоммуникаций и мобильные ветви пробовали их. Подобный традиционной системе электропитания 48V, она составлена множественных параллельных резервных выпрямителей тока и батарей. В нормальных условиях, выпрямитель тока преобразовывает силу основ в силу DC 270V поставить оборудование радиосвязей и поручает батарею в то же время. В случае отказа источника питания основ, разрядки батареи поставить силу к телекоммуникационному оборудованию. В случае долгосрочного отказа источника питания основ, резервный набор генератора поставит силу. Как с традиционным - система электропитания DC 48V, резервное время батареи 1 | 24h, и типичное резервное время батареи 1 | 3H. Преимущества этой высоковольтной системы электропитания DC полно были отражены в пробе.
Преимущества этой системы электропитания:
Надежность: модульный выход электропитания и батарея сразу соединятьы параллельно для того чтобы поставить силу к нагрузке, батарея сразу соединятьа параллельно к автобусу выхода, и электропитание автобуса непрекращающийся. Иерархический распределенный контроль принят, и модуль выпрямителя тока и CSU проконтролированы независимо в случае недостатка для избежания диффузии недостатка.
Легкое обслуживание: легкую параллельную деятельность, модульный дизайн электропитания, поддержку с горячей штепсельной вилкой, легкую замену, иерархический распределенный контроль, модуль выпрямителя тока и CSU можно контролировать независимо для легкого обслуживания.
Умное управление: как традиционная система электропитания DC 48V, системное руководство принимает всесторонний умный режим управления; Управление части батареи идеально, которая эффектно увеличивает срок службы батареи.
Отсутствие гармонические помехи и легкое расширение емкости: для компьютеров и серверов, входной сигнал DC принят, который больше не не имеет проблему участка и частоты. Соединение Multi машины параллельное будет простым и легким без гармонических помех.
Безопасность: стандартный электрический шкаф принят для того чтобы контролировать состояние изоляции выхода и автобуса шунта в реальное временя, с высокой безопасностью.
Представление цены: для системы с такой же емкостью, высоковольтная система электропитания DC принимает n + 1 режим, который имеет низкий вклад и высокое стоить представление.
Недостатки этой системы электропитания:
Эта система электропитания требует компонентов DC особенных; Высокие требования для тушить дуги прибора; Должный к высокому напряжению и никакому нул скрещиваниям, она имеет высокие требования для безопасности.
решение 3 7、 системы электропитания HVDC
Схема 3 высоковольтной системы электропитания DC подобна для того чтобы замышлять 2. Разница что система электропитания в схеме 3 добавляет цепь поддержки для увеличения напряжения тока выхода DC к 400V (эта подобная система электропитания имеет экспириментально пункт в мобильной компании, с напряжением тока DC 350V). Особенное высоковольтное электропитание сервера. В настоящее время, этот сервер все еще в стадии разработки. Должный к высокому напряжению тока выхода системы, некоторые серверы в пользе отсутствуют, но должный к некоторым выдающим преимуществам, может стать направлением развития в будущем.
Преимущества системы электропитания этой схемы:
Модульное электропитание, батарея сразу соединилось для того чтобы нагрузить, электропитание автобуса непрекращающийся; Самый высокий энергетический коэффициент полезного действия и самое энергосберегающее; Выход DC, без фактора тарифа и гармоничных проблем, с емкостью максимальной нагрузки; Самый небольшой кабель электропитания сохраняет цену и космос.
Недостатки системы электропитания этой схемы:
Установка и удаление недостатка легки для того чтобы причинить образовывать дугу; Высокие требования для безопасности и высокие требования для приборов.
заключение
Быстрое развитие технологии радиосвязи повышало прогресс технологии оборудования электропитания. Схема 2 и схема 3 высоковольтной системы электропитания DC особенно соответствующие для электропитания комнаты IDC в случаях с высокой силой оборудования из-за их высоких надежности и высокой эффективности. Схема 2 соответствующая для настоящего сервера и также самая соответствующая схема для преобразования электропитания в комнате IDC. Схема 3 может быть направлением развития электропитания оборудования в комнате IDC. Что самая лучшая система электропитания в комнате IDC все еще достойна всестороннего обсуждения и исследования, и в конце концов соответствующая схема будет найдена.