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中國移動正規劃建設多個集團級和更多數量的省級數據中心,這些數據中心將優先采用云計算和虛擬化技術,以及倉儲式、模塊化機房的建設模式,具有規模大,用電負荷密度高、總功率大、空間緊湊等特點。同時集團公司對規劃建設的數據中心提出了低成本、低能耗、擴展靈活的目標。因此對機房供電系統的可靠性、經濟性、可擴展性、運行維護成本、節能環保和占地空間等提出了更高的要求。
  本文通過對通信電源新產品、新技術應用分析,提出了新型全分散供電結構、336V高壓直流電源和鋰電池的應用,來實現建設高可靠性、高維護性、高效節能和高靈活性的數據中心機房供電系統。
  1 新型全分散供電結構
  (1)新型全分散供電結構形式
  新型全分散供電結構是指將不間斷電源系統(含電池)分散安裝在用電設備的列頭或列間,就地為ICT設備供電。全分散供電系統主要由電池柜、電源機柜和配電柜組成,其組成示意圖如圖1所示:

(2)新型全分散供電結構特點
①可取消電力電池室的建設,節約機房前期土建建設成本
由于將電源設備(含電池)分散到ICT設備機房內部安裝,無需再單獨設置電力電池室,這樣可減少機房前期土建建設成本,更能提高機房的利用率; 
②柔性規劃,按需擴容,實現邊成長邊投資的建設模式 
  選擇模塊化電源設備建設,電源系統容量可以根據機房的實際容量需求配置,逐步擴容,無需在建設初期一次性按最大容量建設,只要在機房初期規劃好配電容量即可; 
③電源系統結構簡單,可靠性高 
  從電源系統組成方面來看,全分散供電電源系統組成相對傳統集中供電電源系統組成簡單,系統可靠性非常高。全分散供電系統完全貼近通信設備供電,省去了輸出配電屏到列頭柜間的供電環節,通過系統可靠性計算,全分散供電系統可用度可達到99.999999%; 
④電源系統效率高,節能效果明顯 
選用高效電源設備,電源系統效率能夠達到95%以上,與傳統“1+1”UPS冗余系統相比,電源系統效率可提高5%～10%; 
⑤電源系統配置靈活,可滿足不同等級通信設備的用電需求 
  由于電源設備安裝在每列設備的列頭或列間,可根據通信設備供電等級要求,采用單電源或雙電源系統供電。因此,當機房全部采用全分散供電結構后,可以隨時應對同ICT設備的供電需求, 提高了工作效率; 
⑥電源設備安裝緊湊,提高了機房通信設備的裝機率 
  由于列頭電源設備均采用19″標準機柜安裝,設備安裝緊湊,占地面積小,拆裝方便,所以搬遷容易、快捷、無浪費或少浪費,隨時可滿足機房區域調整的需求。 
  
(3)新型全分散供電結構對設備的選型要求
  為了能夠在同一機房內與ICT設備機柜同列安裝,與ICT設備機柜保持風格一致,電源設備選型配置要求如下:
  ①電源機柜、配電柜和電池柜尺寸要求為標準19″機柜; 
  ②電源設備應采用高可靠性的模塊化電源(如組合式高壓直流),電源系統容量可根據需要進行擴容; 
  ③電池應選用大電流放電特性好,占地面積小、重量輕,無酸霧,適合在標準19″機柜內安裝的蓄電池(如鋰電池); 
  ④電源系統應有完善的監控管理功能,并能夠接入機房動力環境監控系統,實現統一管理。 隨著通信電源技術的發展,模塊化電源和新型鋰電池在通信行業的廣泛應用,現有的新型電源產品(如高壓直流和鋰電池等設備)完全能夠滿足全分散供電方式電源設備的配置選型要求,為我們創造了采用全分散供電結構的條件。 
  
2 。336V高壓直流電源應用
  高壓直流供電系統(HVDC)是近幾年正在研究的一種集中了UPS供電系統和-48V直流供電系統的優點為一體的新型供電系統。 
  336V(標稱電壓)高壓直流電源是中國移動提出的面向未來全新的供電方案,這與國際上提出380V的運行電壓是一致的,具有國際先進水平。 
  (1)336V高壓直流電源技術特點
  336V高壓直流供電系統克服了傳統UPS供電系統效率低、可擴展性差、可靠性低、成本高等弊病,具有電路簡單、變換少、可靠性高、效率高、體積小、成本低等優點。其與傳統UPS供電系統內部結構對比如圖2所示。