特大型数据中心动力环境建设与管理.doc

特大型数据中心动力环境建设与管理 中国工商银行股份有限公司数据中心（上海）动力组 随着银行业务的蓬勃发展，数据中心规模逐渐扩大、 作用日益突出，业界有必要对特大型数据中心动力环境 建设与管理进行深入的探讨。 模块化、高频化等特点。目前高频化的 U P S 在运行效 率与电气性能方面特别是输入电气性能方面（输入功率 因数、输入电流谐波、输入电压范围等）有相当大的提升， 表 1 列举了高频机和传统工频机的主要性能比较结果。 两种 U P S 各有优势：传统工频 U P S 有着几十年的 安全运行历史；高频 U P S 是新技木产品且不断得到完 善，目前世界上知名 U P S 供应商都在大力发展大功率 并机系统的高频 U P S，并将其广泛应用于新一代数据中 心。在特大型数据中心建设中，两种 UPS 都可选型使用， 可以从性价比、U P S 机房面积、机组容量、后期运行的 备品备件供应、技术力量支持等因素去选择产品和合适 的供应商。 3. 后备电源系统 发电机系统中，大系统的后备电源必须采用成型绕 组的 10k V 高压发电机，发电机组分两段进行并机，互 相切换。每段母线各设置测试负载箱，通过带载测试检 验发电机的状况是否良好。 4. 制冷系统 针对特大型数据中心的特殊需求，可考虑双路冷源 方式：一路为冷水机组供冷，另一路为热泵机组供冷。 大冷量冷冻机采用 10k V 冷水机组，小冷量冷冻机采用 380V 变频冷水机组，机组须为热备。水泵组、冷水机 组可选择并联布置，集中控制运行，可考虑一次侧制冷 一、特大型数据中心动力环境构成 1. 动力供配电系统 动力环境中的电力系统最重要，它提供整个数据中 心所需的能源，可谓数据中心的心脏。目前，数据中心 的规模越来越大，负荷成几何级数增长，大容量的电源 不可或缺。在供配电系统中，根据当地电力部门的相关 规定，需要建设 110kV 变电站，引入 2 路独立的 110kV 高 压 进 线， 经 由 110k V - G I S 开 关 设 备， 再 通 过 2 台 110/10k V 变压器降压，10k V 侧采用单母线分段接线方 式，分为四段母线，10k V 母线之间采用内桥接线进行 联络。 2.UPS 供配电系统 供配电系统仍然选择具有 2N 冗余的 UPS 供电系统， 相互冗余的 2N UPS 供配电系统可向二个开关电源供电。 为了避免 2N 冗余的 UPS 供电系统退化成无冗余的系统、 提 升 2N 冗 余 系 统 的 可 测 试 性， 数 据 中 心 引 入 了 S T S， 该系统可以模拟单侧 UPS 输出中断，UPSA/B 之间旁路 可交叉输入。 U P S 应具备高效率、低损耗、高功率因数小型化、 32 FINANCIAL COMPUTER OF CHINA IT Running and Maintenance IT ?? 金融自助服务与安全防范服务解决方案的领航者 迪堡公司独家栏目赞助 表 1 高频机和传统工频机的主要性能比较 （高频）Galaxy 7000 400kVA UPS 使用情况 ， 与二次侧供冷的运行方式。蓄冷罐单独配置冷水机组， 蓄冷罐可采用常压或微压、屋外布置方式。 （1）冷水机组 在满足末端负荷要求的前提下，根据冷负荷合理确 定冷水机组的运行组合方式 , 按大小结合的方式设置冷 冻机，大冷量冷冻机采用 10k V 变频冷水机组，小冷量 冷 冻 机 采 用 380V 变 频 冷 水 机 组， 提 高 低 I T 负 荷 时 的 P U E 值 , 使空调系统具有较高的工作效率，不至于频繁 启停冷水机组。其中，10k V 驱动电气系统简单，无变 压器、低压配电柜等中间设备，直接高压供电至冷水机 组；380V 驱动电气系统复杂，有变压器、低压配电柜 等中间设备，通过高压变低压供电至冷水机组。 空 调 系 统 的 运 行 必 须 通 过 冷 水 机 组 群 控 系 统 来 实 现。对于多台不同制冷量冷水机组并联运行的情况，控 制逻辑较为复杂，当供冷量小于（大于）末端冷量需求时， 加载（卸载）信号成立。系统将根据目前供冷量与若干 时间前的供冷量计算负荷变化速率，若变化速率 参考 值时，加载（卸载）大机；若变化速率 参考值时，加 载（卸载）小机。 （2）机房精密空调及室内空气参数 低密度机房可选用 30 冷吨双盘管精密空调，单侧 布置，N +2 冗余（无热通道封闭）；中密度机房可选用 30 冷吨双盘管精密空调，双侧布置，N+2 冗余（封闭类 型需视具体情况而定）；高密度机房可选用 40 冷吨双盘 管精密空调与力博特 XD 系统相结合的模式，双侧布置， N+2 冗余（热通道封闭）；UPS 机房可选用 30 冷吨精密 空调，采用上回下送侧吹方式，N+1 冗余。 冷冻