安科瑞 繆凱倫

摘要：隨著云計算、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,，機房末端配電的可靠性、穩(wěn)定性和可維護性直接關(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)中心是國家確定的“新基建"七大領(lǐng)域之一。數(shù)據(jù)中心在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中所起的作用越來越重要,，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)濟轉(zhuǎn)型升級提供了重要支撐。數(shù)據(jù)中心要實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運行，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,，以實現(xiàn)容錯要求，供電系統(tǒng)包括高低壓配電,、后備發(fā)電機組,、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)備實現(xiàn)了全程雙路由容錯供電,。

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

按照國家規(guī)范的要求,，數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施宜按容錯系統(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,，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,。

每個封閉冷通道設(shè)置兩個列頭柜，分別位于每列的頭部,，每個列頭柜由不同的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機柜的供電方式為：每個IT機 柜 內(nèi) 包 括 兩路PDU,，PDU(A)和PDU(B)，其中PDU（A）通過 電纜由列頭柜A取電，PDU(B)通過電纜由列頭柜B取電,。本供電方案的優(yōu)點是實現(xiàn)了全程雙回路供電,，無單點故障點，供電架構(gòu)清晰,。缺點是IT機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柜的配電電纜,，另一列機柜同理,。

3.1 方案二

方案二的機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：每個封閉冷通道也設(shè)置兩個列頭柜，列頭柜A和列頭柜 B,，但每個列頭柜內(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機柜的供電方式是IT機柜的兩路PDU均來自于本列的列頭柜,，其中PDU（A）來自于本列列頭柜中的 A路,，PDU（B）來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)列頭柜需要擴容,、更換或移位時，后端IT機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機柜的取電方式不同,，即IT機柜的兩路PDU分別來自于不同的列頭柜，且不同路,，第①列的IT機柜的PDU（A）來自于列頭柜A 內(nèi)的A路,，PDU（B）來自于列頭柜B內(nèi)的B路；第2列的IT機柜的PDU（A）來自于列頭柜B內(nèi)的A路,，PDU（B）來自于列頭柜A內(nèi)的B路,；這種供電方式保證了IT機柜的供電為全程雙路由，且不存在單點故障點,，但布線比較復(fù)雜,，現(xiàn)場接線容易發(fā)生錯誤，可能導(dǎo)致IT機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

每個封閉冷通道只設(shè)置1個列頭柜，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)點是只占用了一個機柜位置,，節(jié)約了寶貴的機房空間資源。缺點是電纜需要跨列敷設(shè),，且當(dāng)列頭柜需要維修,、擴容,、更換或移位時,，將造成后端所有 IT機柜斷電。

3.5 列頭柜配電方案對比

對上述4種列頭柜配電方案進行對比,，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,，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,，也提高了對于配電柜中監(jiān)測裝置要求,，一套可集成各項參數(shù)測量監(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)可以對整個數(shù)據(jù)中心的電流分布和功率分布進行全方面的實時管理，多可實現(xiàn)4路進線,、192路出線的電參數(shù),、進出線開關(guān)狀態(tài)、溫度,、漏電流等全方面的監(jiān)測,。且可根據(jù)用戶需求靈活增加、減少出線測量回路數(shù),。AMC配電系統(tǒng)采用了多回路監(jiān)控裝置,，既可以測量進線側(cè)三相電流、電壓,、有功功率,、無功功率、視在功率,、功率因數(shù),、頻率，還可同時檢測出線的電流、有功功率,、功率因數(shù),、電能數(shù)據(jù)等。

這樣合理地對整個配電單元的電氣參數(shù)進行實時監(jiān)控和記錄,，尤其對其電力消耗有實時的了解,。可以滿足用戶對于電能計量的要求,，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

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,、計量,、運行管理與提供數(shù)據(jù)級接地等服務(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,，計算每個用電負(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),。