安科瑞 鮑靜君

　　摘要：隨著云計(jì)算,、虛擬化信息技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)也得到了快速發(fā)展,，海量數(shù)據(jù)爆發(fā)，作為數(shù)據(jù)中心的載體,，機(jī)房末端配電的可靠性、穩(wěn)定性和可維護(hù)性直接關(guān)系到IT設(shè)備的安全供電,。數(shù)據(jù)中心的末端配電技術(shù)主要有兩種，一種采用列頭柜加電纜配電,，另一種是智能小母線配電,。列頭柜的需求也在不斷增加,。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心；末端配電,；列頭柜

　　1、概述

　　數(shù)據(jù)中心是國(guó)家確定的“新基建"七大領(lǐng)域之一,。數(shù)據(jù)中心在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中所起的作用越來(lái)越重要,，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為了各行各業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,，為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了重要支撐。數(shù)據(jù)中心要實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,，前提是其供電系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)定可靠、不間斷,。當(dāng)前,，重要程度較高的數(shù)據(jù)中心一般采用2N架構(gòu)的UPS供電方式,，以實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)要求，供電系統(tǒng)包括高低壓配電,、后備發(fā)電機(jī)組,、不間斷電源、后備蓄電池,、配電等子系統(tǒng),，典型的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)如圖1所示,。從圖1可以看出，終的用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全程雙路由容錯(cuò)供電,。

圖1 典型數(shù)據(jù)中心2N供電系統(tǒng)圖

　　2、末端配電

　　數(shù)據(jù)中心機(jī)房的末端配電一般是指從不間斷電源輸出柜到終用電設(shè)備的配電部分,，終用電設(shè)備包括IT設(shè)備,、動(dòng)力設(shè)備和照明等,。數(shù)據(jù)中心的末端配電較接近用電設(shè)備，是整個(gè)供配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，它的安全可靠十分重要。傳統(tǒng)的末端配電技術(shù)一般采用列頭柜加電纜配電,，典型的配電系統(tǒng)如圖2所示,。

圖2 數(shù)據(jù)中心典型配電系統(tǒng)圖

　　注：系統(tǒng)圖中的方框部分即為末端配電部分,。

　　3、列頭柜配電技術(shù)探討

　　按照國(guó)家規(guī)范的要求,，數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施宜按容錯(cuò)系統(tǒng)配置。當(dāng)數(shù)據(jù)中心的末端配電采用列頭柜加電纜配電時(shí),，存在多種方案,。以數(shù)據(jù)中心應(yīng)用較多的封閉冷通道為例，配電方案主要有如下4種方案,。

　　3.1 方案一

　　方案一如圖3所示,。

　　每個(gè)封閉冷通道設(shè)置兩個(gè)列頭柜,，分別位于每列的頭部,，每個(gè)列頭柜由不同的UPS系統(tǒng)引出，即列頭柜A由2N雙母線系統(tǒng)的UPS系統(tǒng)A引出,，列頭柜B由2N雙母線系統(tǒng)的UPS系統(tǒng)B引出。IT機(jī)柜的供電方式為：每個(gè)IT機(jī) 柜 內(nèi) 包 括 兩路PDU,，PDU(A)和PDU(B),，其中PDU（A）通過(guò) 電纜由列頭柜A取電,，PDU(B)通過(guò)電纜由列頭柜B取電。本供電方案的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了全程雙回路供電,，無(wú)單點(diǎn)故障點(diǎn),，供電架構(gòu)清晰。缺點(diǎn)是IT機(jī)柜的供電需要跨列引電,，布線有一定難度。

圖3 列頭柜雙柜配電方案

　　注：圖中僅示出了其中一列機(jī)柜的配電電纜,，另一列機(jī)柜同理。

　　3.1 方案二

　　方案二的機(jī)柜布置和方案一相同,，如圖3所示,，但列頭柜的內(nèi)部配置和配電電纜的敷設(shè)不同,。具體方案是：每個(gè)封閉冷通道也設(shè)置兩個(gè)列頭柜，列頭柜A和列頭柜 B,，但每個(gè)列頭柜內(nèi)部又分為 A、B 兩路,，每路由不同的 UPS系統(tǒng)引出,，即列頭柜A和列頭柜B內(nèi)的A路由2N雙母線系統(tǒng)的UPS系統(tǒng)A引出,，列頭柜A和列頭柜B內(nèi)的 B路由2N雙母線系統(tǒng)的 UPS系統(tǒng)B引出。IT機(jī)柜的供電方式是IT機(jī)柜的兩路PDU均來(lái)自于本列的列頭柜,，其中PDU（A）來(lái)自于本列列頭柜中的 A路,，PDU（B）來(lái)自于本列列頭柜中的B路,；這種供電方式結(jié)構(gòu)清晰,，但當(dāng)列頭柜需要擴(kuò)容、更換或移位時(shí),，后端IT機(jī)柜的割接難度和工作量較大。

　　3.3 方案三

　　方案三和方案二的不同之處僅在于IT機(jī)柜的取電方式不同,，即IT機(jī)柜的兩路PDU分別來(lái)自于不同的列頭柜,，且不同路,，第①列的IT機(jī)柜的PDU（A）來(lái)自于列頭柜A 內(nèi)的A路，PDU（B）來(lái)自于列頭柜B內(nèi)的B路,；第2列的IT機(jī)柜的PDU（A）來(lái)自于列頭柜B內(nèi)的A路，PDU（B）來(lái)自于列頭柜A內(nèi)的B路,；這種供電方式保證了IT機(jī)柜的供電為全程雙路由,，且不存在單點(diǎn)故障點(diǎn)，但布線比較復(fù)雜,，現(xiàn)場(chǎng)接線容易發(fā)生錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致IT機(jī)柜由假雙路電源供電,。

　　3.4 方案四

　　方案四如圖4所示,。

圖 4 列頭柜單柜供電方案

　　每個(gè)封閉冷通道只設(shè)置1個(gè)列頭柜，位于其中一列的頭部,，列頭柜內(nèi)部分為A,、B兩路，分別由不同的UPS系統(tǒng)引出,。IT機(jī)柜的兩路PDU分別由列頭柜內(nèi)的A路和B路取電,。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是只占用了一個(gè)機(jī)柜位置,，節(jié)約了寶貴的機(jī)房空間資源。缺點(diǎn)是電纜需要跨列敷設(shè),，且當(dāng)列頭柜需要維修,、擴(kuò)容、更換或移位時(shí),，將造成后端所有 IT機(jī)柜斷電。

　　3.5 列頭柜配電方案對(duì)比

　　對(duì)上述4種列頭柜配電方案進(jìn)行對(duì)比，如表1所示,。

　　綜合列頭柜的上述4種列頭柜配電方案的優(yōu),、缺點(diǎn)，建議采用配電方案一,。

　　4,、安科瑞提供的末端交直流監(jiān)控方案

　　針對(duì)數(shù)據(jù)中心配電柜的IT負(fù)載的不斷變化和快速發(fā)展,，也提高了對(duì)于配電柜中監(jiān)測(cè)裝置要求，一套可集成各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量監(jiān)控,、且可充分滿足不斷增加的負(fù)載要求的監(jiān)控裝置，成了現(xiàn)代配電柜中的重要指標(biāo),。安科瑞AMC配電監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的電流分布和功率分布進(jìn)行全方面的實(shí)時(shí)管理,，多可實(shí)現(xiàn)4路進(jìn)線,、192路出線的電參數(shù)、進(jìn)出線開(kāi)關(guān)狀態(tài),、溫度、漏電流等全方面的監(jiān)測(cè),。且可根據(jù)用戶需求靈活增加,、減少出線測(cè)量回路數(shù),。AMC配電系統(tǒng)采用了多回路監(jiān)控裝置，既可以測(cè)量進(jìn)線側(cè)三相電流,、電壓,、有功功率,、無(wú)功功率、視在功率,、功率因數(shù),、頻率,，還可同時(shí)檢測(cè)出線的電流、有功功率,、功率因數(shù),、電能數(shù)據(jù)等,。

　　這樣合理地對(duì)整個(gè)配電單元的電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，尤其對(duì)其電力消耗有實(shí)時(shí)的了解,?？梢詽M足用戶對(duì)于電能計(jì)量的要求,，為全方面的能耗管理提供了硬件基礎(chǔ)，AMC配電監(jiān)控系統(tǒng)支持RS485和TCP/IP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),。

　　5、產(chǎn)品證書

　　6,、結(jié)束語(yǔ)

　　安科瑞列頭柜為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等重要設(shè)備提供電力分配,、安全保護(hù),、計(jì)量、運(yùn)行管理與提供數(shù)據(jù)級(jí)接地等服務(wù),，用于供電可靠性要求較高的不間斷供電領(lǐng)域,，以可靠合理的方式,，計(jì)算每個(gè)用電負(fù)載的用電量，為數(shù)據(jù)中心的節(jié)能提供合理的依據(jù),。