李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

       摘要：本文從數(shù)據(jù)中心末端供配電系統(tǒng)的**性最為顯著、可行性角度出發(fā)，分析當(dāng)前電力數(shù)據(jù)中心機(jī)柜端供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案攻堅克難，以及每種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)特點。重點(diǎn)分析和研究智能母線槽配電方案高質量，對(duì)其可靠性、靈活性以及經(jīng)濟(jì)性角度進(jìn)行深入探討，為關(guān)鍵電力負(fù)載提供可靠性的用電保障紮實做。

       關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心；列頭柜配電至關重要；智能母線槽提供深度撮合服務；模塊化列頭柜；可靠性

   0前言

      電力數(shù)據(jù)中心是電力企業(yè)通信的發生、調(diào)度組成部分、信息、營(yíng)銷新的動力、經(jīng)營(yíng)的過程中、綜合管理及分析決策等服務(wù)的公共信息平臺(tái)，是各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和共享平臺(tái)廣泛關註，是電力企業(yè)跨業(yè)務(wù)促進進步、跨流程**應(yīng)用的重要支持平臺(tái)¨1。電力數(shù)據(jù)中心既包含信息系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)優勢領先，還包括綜合數(shù)據(jù)通信鏈路競爭激烈、綜合環(huán)境控制基礎(chǔ)設(shè)施，其中配電系統(tǒng)是支撐電力數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行*為關(guān)鍵的設(shè)施之一改善。低可靠性供電是造成數(shù)據(jù)中心服務(wù)中斷*主要原因空白區。如何優(yōu)化提高配電系統(tǒng)的可用性和**性，增加設(shè)備更換擴(kuò)容的靈活性信息化，提高運(yùn)維便利性形勢，確保供電系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行，是電力數(shù)據(jù)中心管理者所面臨的重大課題之一平臺建設。本文將從電力數(shù)據(jù)中心的末端供電可靠性出發(fā)服務機製，以南方電網(wǎng)某信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心(以下簡(jiǎn)稱“本數(shù)據(jù)中心”)實(shí)施案例為研究對(duì)象，對(duì)幾種主要的數(shù)據(jù)中心機(jī)柜供電方案進(jìn)行對(duì)比研究，分6R析其優(yōu)缺點(diǎn)大幅拓展，以及應(yīng)用場(chǎng)景發行速度，提出為電力數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵負(fù)載提供可靠性用電保障的參考方案。

1數(shù)據(jù)中心末端配電范圍界定

      本數(shù)據(jù)中心按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174．2017)【41和《電力調(diào)度通信中心工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB／T50980—2014)的要求建設(shè)與時俱進，采用A性能、B雙路系統(tǒng)進(jìn)行供電。數(shù)據(jù)中心末端配電的范圍指從UPS輸出配電柜輸出端引出至機(jī)柜PDU插座端綜合運用，供電對(duì)象為機(jī)柜承載的IT設(shè)備和服務(wù)器供給，相關(guān)配電系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2機(jī)柜端列頭柜配電方案

2．1傳統(tǒng)列頭柜供電方式

       傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜端配電采用配電列頭柜加電纜的配電方式實事求是，同時(shí)每個(gè)機(jī)柜配置兩條PDU插座進行探討，通過電纜從列頭柜取電。列頭柜與機(jī)柜之間的供電一般有兩種模式服務水平。

2．1．1模式一

       每個(gè)列頭柜同時(shí)配置A和B兩路主輸人開關(guān)及對(duì)應(yīng)饋線開關(guān)最新，每個(gè)機(jī)柜從1個(gè)列頭柜取電。如圖2所示處理方法。

圖2單列頭柜供電模式

2．1．2模式二

       每個(gè)列頭柜配置A或B兩路主輸入開關(guān)及對(duì)應(yīng)饋線開關(guān)重要作用，每個(gè)機(jī)柜從2個(gè)列頭柜取電。如圖3所示活動上。

圖3雙列頭柜供電模式

2．1．3模式一和模式二比較

       1)可靠性和可用性比較：供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及配置直接決定了數(shù)據(jù)中心的可用性和可靠性有望。如果一個(gè)系統(tǒng)是由各子系統(tǒng)組成的進一步推進，則任何一個(gè)子系統(tǒng)的故障將直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行導向作用。

模式一采用1個(gè)列頭柜向末端設(shè)備提供A、B路電源應用的選擇，模式二分布在兩個(gè)列頭柜向末端設(shè)備提供A路或B路電源十大行動。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)機(jī)房供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，正常運(yùn)行情況下背景下，模式一和模式二均滿足容錯(cuò)要求綜合措施，即當(dāng)A、B路任何一路出現(xiàn)故障時(shí)均不影響末端設(shè)備運(yùn)行自然條件。從運(yùn)維管理角度考慮現場，模式一中的一路出現(xiàn)故障時(shí)，因A力量、B兩路供電均在一個(gè)列頭柜內(nèi)我有所應，因此需停電維護(hù)，增加了運(yùn)維的難度和可操作性深入實施。當(dāng)列頭柜內(nèi)配置較低時(shí)至關重要，存在任何一路故障時(shí)有可能對(duì)另外一路造成故障的風(fēng)險(xiǎn)。因此，從可靠性和可用性比較有所應，模式二相對(duì)較高足了準備。

        2)成本比較：模式一和模式二兩種列頭柜同等配置情況下，列頭柜進(jìn)線電纜長(zhǎng)度相同著力提升，列頭柜與機(jī)柜之間電纜(以WDZB．YJV3×6mm：配置為例)深刻內涵，每面機(jī)柜模式二比模式一多3米，相差不大重要意義。因此交流等，對(duì)于列頭柜兩種供電模式比較，每個(gè)機(jī)柜從兩個(gè)列頭柜取電可用性比從同一個(gè)列頭柜取電可用性高規劃，而成本差異不大提高。

2．2傳統(tǒng)列頭柜配置

       比較列頭柜作為數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端配電管理的核心設(shè)備，需滿足配電進入當下、監(jiān)控紮實、測(cè)量、保護(hù)新體系、告警等作用投入力度。由于信息化設(shè)備進(jìn)一步集中，數(shù)據(jù)中心對(duì)供電可靠性和可管理性要要求越來越高不難發現，同時(shí)貢獻法治，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合了解情況，列頭柜高度智能化的技術(shù)也逐步成熟創新延展，從**代簡(jiǎn)單智能列頭柜逐步演進(jìn)到高度智能第四代的技術(shù)。

       列頭柜的發(fā)展大致分為四代技術創新，如下：

       **代：普通開關(guān)水平安裝顯示，配置機(jī)械表和指示燈雙向互動，只有配電功能，無任何檢測(cè)及通訊功能勃勃生機。

       **代：多數(shù)采用開關(guān)豎直安裝助力各業，在進(jìn)線端加人數(shù)字電表或觸摸屏和通訊接口，只監(jiān)控主路提供有力支撐，未監(jiān)控分路應用。

       第三代：在**代基礎(chǔ)上增加分路監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電源監(jiān)控和能源管理品率。

       第四代：在第三代基礎(chǔ)上提高了智能化技術(shù)相貫通，集中開關(guān)模塊化、二次元件模塊化技術發展、調(diào)相集聚效應、監(jiān)控與一體集成。

       其中，**代和**代為傳統(tǒng)配電柜互動講，第三代為目前數(shù)據(jù)中心常用精密配電柜穩定性，第四代為模塊化精密配電柜口，從柜體集成過程中、監(jiān)控去突破、

3機(jī)柜配電端智能母線槽方案

3．1智能母線槽概算

       機(jī)柜端配電采用智能化母線槽作為機(jī)柜端配電成熟技術(shù)之一，為國(guó)內(nèi)外大型數(shù)據(jù)中心所應(yīng)用達到。目前國(guó)內(nèi)大型數(shù)據(jù)中心已有多個(gè)應(yīng)用案例智能設備，本數(shù)據(jù)中心也采用智能母線槽供電方案，

如圖4所示蓬勃發展。

圖4智能母線槽供電方案

3．2智能母線槽要求

3．2．1整體方案

       本數(shù)據(jù)中心實(shí)施的機(jī)柜母線槽供電方案滿足A級(jí)機(jī)房要求特點，采用2N供電方式15,6jo]，如圖5所示重要性。

圖5智能母線槽供電方案

       主機(jī)房區(qū)各自從UPS室I和UPS室2中UPS系統(tǒng)輸出A又進了一步、B路主干母線槽(本案采用IP54．1250A密集母線)接人至機(jī)房每列機(jī)柜前段通道，每列機(jī)柜端母線槽始端箱通過電纜與主干母線槽上的插接箱進(jìn)行連接多元化服務體系。

3．2．2設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3．2．2．1

        主要構(gòu)成機(jī)柜端智能母線槽包含“進(jìn)線箱規劃、直線段、插接箱”深度，如圖6所示帶動擴大。

圖6智能母線槽構(gòu)成圖

       1)進(jìn)線箱：用作整條母線供電，通過電纜從UPS主干母線插接箱斷路器連接取電開拓創新，并在箱體內(nèi)配置測(cè)量單元和通訊單元持續發展，監(jiān)測(cè)電流、電壓高效、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)溝通協調。

       2)直線段：用于承載電流要素配置改革、通過插接口和插接箱為機(jī)柜供電體系。根據(jù)插接箱安裝方式分兩種類型，為軌道滑觸式母線槽和固定式母線槽帶動產業發展，兩者*大區(qū)別在于軌道式母線槽內(nèi)置滑觸導(dǎo)軌責任製，其插接箱可以直接在母線上滑動(dòng)，以靈活適應(yīng)機(jī)柜的位置擺放需求倍增效應。而固定式母線槽直身段標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)密集插接口規則製定，間距一般為0．6米和1．2米，基本能滿足高密度多變化的機(jī)柜擺放需求優化服務策略。軌道滑觸式母線槽更適合當(dāng)前數(shù)據(jù)中心設(shè)備機(jī)柜布置和變化調(diào)整需求關規定。

       3)插接箱：插接箱用于從母線直身段取電發展基礎，支持熱插拔和調(diào)相，內(nèi)部配置測(cè)量單元建強保護、通訊單元同期、防雷單元及工業(yè)連接器單元等，可監(jiān)測(cè)機(jī)柜端電流使命責任、電壓效果、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。

3．2．2．2安裝方式

       母線槽安裝方便快捷合規意識，可采用機(jī)柜上方安裝和地板下安裝兩種方式密度增加。機(jī)柜上方安裝一般需要預(yù)留1米左右垂直空間，需考慮強(qiáng)弱電橋架創新內容、風(fēng)管機遇與挑戰、照明等因素；地板下安裝一般需要預(yù)留0．6米左右垂直空間善於監督，需考慮地板下送風(fēng)氣流組織因素提單產。如圖7所示。本案數(shù)據(jù)中心機(jī)房梁底4米至關重要，考慮機(jī)柜上方綜合管線和下送風(fēng)等因素發展空間，機(jī)柜端母線槽采用機(jī)柜上安裝方式并A、B垂直上下安裝有所應。

圖7智能母線槽安裝示意圖

3．2．3監(jiān)控管理

         機(jī)柜端智能母線槽通過在進(jìn)線箱解決、插接箱配置電能儀表、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控單元敢於監督、通訊接口單元等元件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流幅度，電壓，功率和電量重要的作用，實(shí)時(shí)顯示每個(gè)機(jī)柜PDU的運(yùn)行狀態(tài)貢獻，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)柜的精密監(jiān)控和能效管理》€中求進？蓪?shí)現(xiàn)故障報(bào)警統籌，實(shí)時(shí)監(jiān)控電能質(zhì)量，包括負(fù)載系數(shù)協同控製，諧波含量等振奮起來，所有監(jiān)測(cè)參數(shù)將*終匯集到母線系統(tǒng)的監(jiān)控總單元模塊，通過開放通訊協(xié)議接口可與機(jī)房綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接利用好，可實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)營(yíng)狀況深入各系統，任何監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)故障，均可在系統(tǒng)顯示界面找到其對(duì)應(yīng)編號(hào)系列，以便維護(hù)人員迅速作出響應(yīng)作用，大大減少檢修工作量相互配合。如圖8所示。

圖8智能母線槽監(jiān)控圖

4智能母線槽配電方案優(yōu)勢(shì)

4．1可靠性對(duì)比

       1)智能化插接母線相對(duì)傳統(tǒng)的“列頭柜+電纜”著力增加，既避免電纜所帶來的諸如電纜接頭容易氧化相對簡便、松動(dòng)和接觸**等施工工藝問題，將傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電工程安裝*大程度轉(zhuǎn)化為工廠預(yù)制產(chǎn)品拼接流程，提升整體系統(tǒng)成品質(zhì)量可靠性合作。

2)相對(duì)傳統(tǒng)列頭柜集中配電管理，當(dāng)任意一個(gè)機(jī)柜端供電故障時(shí)助力各業，采用智能化插接母線方案可減少供電故障影響范圍極致用戶體驗。

4．2靈活性對(duì)比

       1)智能化插接母線不需要敷設(shè)橋架和電纜，供電架構(gòu)清晰明朗應用，提高機(jī)房整潔度建議。

        2)智能化插接母線可根據(jù)機(jī)柜數(shù)量、位置相貫通、功率密度的變化靈活地調(diào)整母線的長(zhǎng)度不斷發展、走向、機(jī)柜端開關(guān)容量或相位宣講活動。

        3)智能化插接母線在進(jìn)行巡檢或故障維護(hù)時(shí)不斷進步，可降低系統(tǒng)維護(hù)影響范圍和檢修工作量。

4)系統(tǒng)支持部件級(jí)在線熱插拔擴(kuò)展效率，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求分期投資擴(kuò)容規模。

4．3成本對(duì)

       1)智能化插接母線降低了空間占用率，采用智能母線槽可省去配電列頭柜講道理，并且不占用任何地面面積發展目標奮鬥，節(jié)省的地板空間可用于擺放IT機(jī)柜，可降低機(jī)柜容積比更多的合作機會，提升機(jī)房?jī)?nèi)部地面空間利用率延伸。本信息中心機(jī)房采用智能化插接母線大約可降低大約6％的容積比，按機(jī)房面積單位造價(jià)可創(chuàng)造約800萬元 空間價(jià)值服務好。

       2)采用智能化插接母線可降低運(yùn)行維護(hù)成本新趨勢，規(guī)避了傳統(tǒng)方式所帶來的后期運(yùn)維工作量大、運(yùn)維周期不可控以及人為干預(yù)帶來的**性降低等問題發展邏輯。

      3)比可隨時(shí)根據(jù)客戶需要調(diào)整配置凝聚力量，減少技改投資有所提升。

5智能小母線監(jiān)控解決方案

       數(shù)據(jù)中心IT服務(wù)器配電傳統(tǒng)采用精密配電柜聽得進，占用空間較大，配電線纜多先進水平，新增設(shè)備不便便利性，為了節(jié)省面積全面展示，智能小母線方案由于不占用機(jī)房面積、可按需靈活插拔深刻認識，受到很多數(shù)據(jù)中心的青睞核心技術，被越來越多的應(yīng)用。 

       安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為交流和直流母線監(jiān)控兩類主動性，包括始端箱監(jiān)測(cè)模塊創造性、插接箱監(jiān)測(cè)模塊以及觸摸屏，另外還可以搭配母線槽連接器紅外測(cè)溫模塊用于監(jiān)測(cè)母線槽的運(yùn)行溫度道路，確保母線槽配電**規模設備。通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線手拉手簡(jiǎn)單組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)任意插接箱檢修或更換時(shí)不影響其他在線運(yùn)行的插接箱的數(shù)據(jù)上傳通訊指導。

5.1 智能母線監(jiān)測(cè)

6結(jié)束語

       可靠性競爭力、可維護(hù)性、經(jīng)濟(jì)性資料、可擴(kuò)展性和節(jié)能環(huán)保是電力數(shù)據(jù)建設(shè)和運(yùn)維的幾大關(guān)鍵要素廣泛應用，供配電系統(tǒng)更是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著電網(wǎng)IT信息系統(tǒng)快速發(fā)展橫向協同，數(shù)據(jù)中心末端配電應(yīng)采用具備更高可用性哪些領域、更高**性和靈活性的配電結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。本文通過對(duì)不同種機(jī)柜端配電方式的對(duì)比分析不斷創新，以及結(jié)合實(shí)際案例應(yīng)用分析智能母線槽設(shè)計(jì)要求積極、安裝方式、對(duì)比優(yōu)勢(shì)堅持先行，智能母線槽是電力數(shù)據(jù)中心末端配電的優(yōu)選方案之一產業。

【參考文獻(xiàn)】

【l】吳勁松，李光泰情況較常見，李舒濤可持續，王玉庭，張學(xué)昶．電力數(shù)據(jù)中心機(jī)柜端配電設(shè)計(jì)探討[J]．云南電力技術(shù)體製，2019(47)：68-72．

【2】李峰．?dāng)?shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．通信技術(shù)構建，2010，43(6)：47-47．

【3】段俊城．供配電系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性[J]．建筑電氣服務延伸，2008共創輝煌，27(8)：10-13．

【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版

作者簡(jiǎn)介：李婧婧，女進一步，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司大部分，主要從事數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。