供电系统升级是数据中心“绿化”的关键-北极星输配电网

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信息化是现代社会的发展必然，而信息化离不开数据业务的发展。目前，我国数据中心的建设速度是史无前例的。实现低PUE值，打造绿色数据中心也是每个建设者所追求的。

PUE值是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与ICT设备使用的能源之比。ICT设备的功耗决定一个数据中心所耗能源的大小，但它并不能决定数据中心PUE值的大小。而影响一个数据中心PUE值大小的主要设备是空气调节装置、供电系统以及其他建筑用电设备的耗电量，只有降低它们的耗电量，才能提高数据中心能源效率，降低PUE值。

作为数据中心的供电系统，它为打造一个绿色数据中心所能做的贡献就是在符合ICT设备安全可靠运行的前提下，提高其系统的运行效率。

典型数据中心供电系统中串联设备为开关柜、配电设备、换流设备等，即高低压开关柜、变压器、交流不间断电源设备、整流设备、交直流配电设备等；并联到串联回路中的设备为备用设备，即发电机组、蓄电池组等。串接在供电回路中每个设备的工作效率决定了供电系统的运行效率，而串接在供电回路中的换流设备则是提高供电系统运行效率的关键。供电系统中的换流设备主要指的是交流不间断电源设备、整流设备。近年来，由于电子技术的发展，交流不间断电源设备和整流设备的工作效率取得了很大进步，其运行效率从早期的60%~70%发展到现在的97%左右，留给今后提升的空间已变得非常小，所以，单靠设备技术进步提高供电系统的运行效率已接近尽头。

近年来，优化数据中心的供电模式已是提高供电系统运行效率及降低数据中心PUE值的主旋律。各种优化方案层出不穷，归纳起来，无外乎就是一个方法，即增加市电直供使用率，减少换流设备使用率。但是，优化供电模式也不是无限制的，在优化的同时，必须考虑ICT设备安全运行的要求。只有供电模式符合所供ICT设备的要求，优化才具有实际意义。

供电系统串联级数越多，其供电可靠性越低，系统运行效率就越低；并联级数或个数越多，其系统供电可靠性就越高，系统运行效率就越高。所以说，若想保持供电系统的供电可靠性并提高运行效率，除了保证供电系统自身的可靠性指标外，还需要简化系统串联级数，设置合理的（并联）备用设备，从而达到提高供电系统运行效率的目的。

供电系统是服务于整个数据中心的用电设备，它无法决定每个用电设备的耗电量和效率，也无法决定用电设备对供电可靠性的要求，它能做的就是做好自己，为用电设备服务。

具备高可靠性供电系统的运行效率一定不是最高的，而结构最简单的供电系统通常是运行效率最高的。对供电可靠性有不同要求的ICT设备应该采用不同的供电模式，ICT设备采用何种供电模式不是由供电系统决定的，而应由ICT设备及网络来决定。

数据中心供电系统的发展从来就不是孤立发展，影响数据中心供电系统技术发展的有以下因素：

——ICT设备的分级

ICT设备的分级可以使数据中心供电系统设置灵活，互联网的发展以及去电信化会进一步合理降低数据中心供电系统备用设备（发电机组及蓄电池组）的保障能力，减少不必要的冗余配置，提高供电设备利用率，最大限度地提高数据中心的供电系统运行效率。

——ICT的发展及演进

随着ICT业务的发展，数据中心供电系统也会随之变化。ICT设备的输入电压等级及单机架功耗的改变可以改变其供电模式。

——市电质量

公共电网的质量及可靠率越来越高，是提高市电直供使用率的保障。

——备用电源供电系统的自动化

交流供电系统运行实现智能化和自动化，备用发电机组系统启动性能越来越可靠，启动时间进一步缩短，既可有效降低储能设备的容量，又可减少供电系统的机房面积。备用发电机组响应时间的缩短也可提高交流供电系统整体的可靠性，增加电源直供系统的可用度。

——交直流不间断电源技术的发展及演进

交直流不间断电源技术走向模块化，系统运行高效，供电模式向着分布式和分散式供电模式发展。设备的维护更加智能、简单，易维护。

——新型储能设备的研发及应用

储能设备的技术发展应是供电系统最具潜力的关键点，未来的储能设备应向着高倍率、智能化、模块化方向发展，功率密度进一步提升，设备运行安全可靠，在线维护更加方便。可以说储能设备的跨越式发展将是供电系统未来发展最为重要的一环。

——一体化智能化监控系统

通信电源设备的智能化推动了监控系统的智能化，将ICT设备内的电源纳入一体化监控系统中，打造一个数据中心综合维护体系，使数据中心供电系统达到最佳运行状态。

近年来，数据中心供电系统技术飞速发展，换流设备运行效率的不断提高，使数据中心供电系统影响PUE值基本控制在0.1左右，故其在能源消耗方面并不是打造绿色数据中心的主力军。真正的绿色数据中心应做到相对能耗最低，运行效率最优。因此，能耗占比最大的ICT设备及空气调节装置的技术发展和进步是打造绿色数据中心的根本。（中国移动设计院电源所总工郭武）

原标题：供电系统升级是数据中心“绿化”的关键

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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