数据中心直流UPS(DC-UPS)供电系统是对传统交流UPS供电系统的变革,在可靠性、效率等方面具有一定的优势。文中介绍了DC-UPS在数据中心机房中的功能和特点。
随着目前国内数据中心机房的迅速发展,用户对机房的供电要求越来越高,而现在运行的数据中心机房面临两大难题:一是作为机房供电的关键设备的交流UPS故障频发,增加了大量的维护工作,降低了数据中心供电的可靠性;二是机房耗电量惊人,如何建设绿色机房令人关注。
1 DC-UPS供电系统应运而生
数据中心直流UPS供电系统可以有效地解决这两大问题。该系统由交流输入系统、DC-UPS供电系统、直流配电系统组成,解决了交流UPS可靠性低、可用性低的问题,提升了整个系统的供电效率,其具体系统如图1所示。
2 DC-UPS供电系统的技术特点
数据中心DC-UPS系统的推出(见图2)，是对传统交流UPS供电系统的变革，其具有以下6个特点。
2.1 具有更高的可靠性
系统结构简化、系统设备和元器件减少,并机控制无需考虑锁相等交流要求的复杂环节,提高可靠性。
2.2 具有更高的可用性
电池与模块输出直接并联,实现“可预见非突发性故障”的特点,可实现不停电维护计划,将可用性提升到接近1。
2.3 具有更高的效率
(1)模块效率高达97.5%;
(2)系统效率提升10%;
(3)电池工作时效率为100%。
2.4 更经济的扩容 (“N+X”冗余)
(1)传统交流UPS若实现“N+X”冗余必须采用多机并机方式才能实现;
(2)HD系统采用模块热插拔式设计,可以边成长边投资。
2.5 更方便操作维护
(1)采用模块热插拔技术;
(2)只需前后维护，无需侧面维护，可并柜安装;
(3)工程化预设计,加速施工进度;
(4)直流屏控制板可实现热插拔功能。
2.6 更全面智能管理
(1)完善的管理接口:RS232/485、网络接口、USB接口、干接点;
(2)可选单体电池无线侦测功能(可实现单体电池内阻、电压、电流、温度测量);
(3)可选绝缘检测系统;
(4)可随时获得系统输出分路电流、“空开”状态、绝缘检测等信息;
(5)具有远程网络升级功能。
3 DC-UPS供电系统的功能特点
3.1 系统集成化
从交流配电系统、DC-UPS供电系统、直流配电系统集成一个整体系统,带给客户数据机房建设的便利性。同时为机房里所有供电设备提供接口,如空调接口、通讯接口、指示灯接口、服务器电源接口等。
3.2 模块化设计
监控模块、直流模块、系统配电模块、智能配电控制模块、无线电池侦测模块等多处模块化设计,解决了传统交流UPS系统维护困难、维护人员要求高、不容易标准化维修等难题。
3.3 无单路径故障点设计
为了尽可能地解决供电系统中的单路故障点及传统冗余设计的弊端。高性能数据中心DC-UPS系统尽可能地减少单个故障点,又解决了传统交流UPS冗余带来系统庞大、利用率低的问题。
4 DC-UPS供电系统的典型应用
为了推进节能减排以及对机房直流供电优势的了解,中国移动集团数据机房试点工程决定采用数据中心直流UPS系统进行试点运行,前期通过与移动集团的密切交流,该系统得到了用户的高度认可。
该系统适合重要的数据中心机房供电,同时给服务器的供电方式提供了一种新的选择,对整个行业的数据中心机房采用336V(浮充378V)电压规格尚属首家试点。
此方案采用直流供电系统+直流服务器的方式,来验证整个系统的效率提升,如图3所示。
5 DC-UPS供电系统的客户价值
5.1 提高了可靠性
数据中心机房在今后的发展中处于越来越重要的地位,依托无单点故障路径设计理念,减少不必要的部分,简单可靠的原则,带给客户的是一个可以“安心”的系统解决方案。
5.2 减少维护成本
数据中心做为商业运营来讲,同样和企业一样追求效益,此数据中心直流供电系统采用模块化设计,减少不必要的环节来减少故障点,电池与主机并联供电,实现备用电源电池部分的最大效益,可预见非突发性故障,可以有计划地进行故障处理,大大减少维护成本,提升客户的营运能力。
5.3 减少运行成本
数据中心机房的运行成本中很重要的一环是效率问题,负载设备的耗电就相当惊人,如再加上供电设备的耗电,那就更惊人了,专业人士曾表示:“数据中心机房因为耗电惊人,如只是租赁业务那将是亏钱的,主要还是依靠数据业务”。那么在整个供电系统中减少原来传统交流供电系统中UPS的DC/AC部分,以及服务器的AC/DC部分,将使整个系统效率提升10%。同时本身模块的利用率高,效率在96%以上。因此可以说,采用DC-UPS供电系统是实现绿色节能机房重要的一步。
5.4 在国内率先体验
国内首家采用336V直流电压规格的系统，同时采用直流服务器进行供电，在整个通信行业都是首次，这给数据中心机房供电模式提供了新的尝试。
本文转自d1net（转载）