數據中心供配電系統組成和標準規范

數據中心供配電系統組成和標準規范
 任何現代化的IT設備都離不開電源系統，數據中心供配電系統是為機房內所有需要動力電源的設備提供穩定、可靠的動力電源支持的系統。供配電系統于整個數據中心系統來說有如人體的心臟-血液系統。本篇文章，我們將向大家介紹數據中心供配電系統組成以及相關標準及要求。
 數據中心供配電系統：典型結構
 數據中心供配電系統是從電源線路進用戶起經過高/低壓供配電設備到負載止的整個電路系統，將主要包括：高壓變配電系統、柴油發電機系統、自動轉換開關系統（ATSE）、輸入低壓配電系統、不間斷電源系統（UPS，Uninterruptible Power System）系統、UPS列頭配電系統和機架配電系統、電氣照明、防雷及接地系統。
 ■ 高壓變配電系統
 電網(6kV/10kV/35kV)→(380V/400V)：供后級低壓設備用電。
 ■ 柴油發電機系統
 后備電源：一旦市電失電，迅速啟動為后級低壓設備提供備用電源。
 ■ 自動轉換開關系統（ATSE）
 自動完成市電與市電或者市電與柴油發電機之間的備用切換。
 ■ 輸入低壓配電系統
 電能分配：將前級電能按照要求、標準與規范分配給各類用電設備。
 ■ UPS系統
 電能凈化、電能后備，為IT負載提供純凈、可靠的用電保護。
 ■ UPS輸出列頭配電系統
 UPS輸出電能分配：將電能按照要求與標準分配給各種類型的IT設備。
 ■ 機架配電系統
 機架內的電能分配。
 數據中心供電系統遵循的標準、規范
 為確保數據中心電子信息設備運行環境的穩定可靠，數據中心供電系統需遵循以下標準和規范：
 
 數據中心供電系統要求：一般要求
 ■ 連續：電網不間斷供電
 ? 針對大型計算機對電能質量的要求
 ? 大多數ITE設備可承受的電壓范圍，電壓容限曲線及相關四種典型電壓擾動
 ? 合適的UPS與組網方式保證數據中心面對毫秒級至分鐘的市電異常不會有任何中斷
 ? 大時間尺度（如小時或天）的市電異常，需備用市電系統或者柴油發電機系統的保護
 
 ITIC曲線
 ■ 穩定：電網電壓頻率穩定，波形失真小
 GB 50174-2008 對于電網穩定性的要求
 ■ 平衡：三相電源平衡，即相角平衡、電壓平衡和電流平衡
 ■ 分類：對IT設備及外圍輔助設備按照重要性分開處理供配電
 
 數據中心供電系統要求：數據中心分級
 ■ 國家標準對數據中心基礎設施的分級
 ? GB 50174-2008：《電子信息系統機房設計規范》
 ? GB 50174-2017：《數據中心設計規范》
 從可靠性和可用性指標，以及對國民經濟和社會的影響，從高到低分為：
 A級：容錯數據中心
 B級：冗余配置
 C級：基本要求
 
 ■ 美國國家標準協會與專業協會合作的標準分級
 ANSI/TIA-942《數據中心通信設施標準》
 數據中心供電系統要求：電能質量
 ■ GB50174規定服務器應由UPS系統供電，UPS電源決定了服務器供電電源質量
 在線式UPS電氣性能要求（YD/T 1095—2008通信用不間斷電源—UPS）
 
 建設合理的數據中心供配電系統離不開電能在線監控系統。由于服務器及存儲設備等精密電氣裝置對供電電源的供電可靠性和供電質量的要求較高，數據中心普遍采用市電、自備發電機組和UPS電源三種供電電源互可自動切換的供電模式。鑒于此，數據中心具有電能需求功率大，電能質量要求高的特點，這就要求企業采用電能管理解決方案，通過測量使數據中心能耗透明化、可視化，以便尋找節能的潛力和途徑，提高電能效率；通過檢測電能質量，抑制諧波，進而改善用電設備的可靠性，保證數據中心的運行**。