石葆春

各位领导,各位嘉宾,我是施耐德的石葆春,接下来的15分钟时间我给大家分享一下施耐德关于数据中心的一些思考和理念。

首先我给大家汇报一下施耐德在开放计算领域所做的工作,施耐德在ODCC和国外的OCP这两家最重要的开放计算组织的成立之初即加入成为第一批会员。同时2017年7月加入了新成立的微软牵头的open 19协会(机柜方面的组织),同时施耐德也是green grid绿网的重要成员。大家都知道施耐德在数据中心领域发布了200多篇技术白皮书,最近施耐德又在OCP领域发布了两篇重要的白皮书,一个是228号,用于OCP设计的数据中心架构分析,还有232号白皮书,描述了OCP PSU与传统PSU对比分析,另外还发表了一个关于OCP架构的数据中心供配电系统投资成本的计算器。同时我们也做了一个参考设计,完全基于OCP的理念和架构,采用间接风冷,56兆瓦、55000平方米的数据中心的设计供大家参考。

回顾这几年以来我们跟ODCC的合作,到今天,我们研发定制提供了一大批基于ODCC理念的产品和解决方案,比如天蝎机柜、定制化的行级空调、顶置空调,也给多个ODCC重要伙伴提供了微模块以及电力模块的解决方案。最近施耐德还投资了一家液冷的公司,专门研究液冷方面的解决方案,目前已经在波音、劳斯莱斯等工业制造领域得到运用。

前面是关于我们对施耐德在ODCC和OCP领域一些成果的汇报。下面给大家简单分享一下我们施耐德在数据中心领域基于企业级数据中心标准化解决方案的思考和理念。

大家都知道,施耐德是一家提供硬件、软件和整体的数据中心全生命周期服务的公司,在硬件方面我们可以提供白区的模块化的解决方案(各种微模块),在灰区领域也提供相应的模块化解决方案,包括电力模块、水利模块、冷冻水机组模块、间接新风模块、集装箱模块。其中部分的灰区模块也应用在了ODCC的重要成员。

在整个解决方案里面众所周知供配电系统是施耐德最强大的方面,下面跟大家分享一些我们在供配电领域的创新。

前段时间我们收购了ATS全球重要制造商Asco公司,丰富和完善了我们的产品线和技术。我们新推出了在行业里面具有里程碑意义的革命性的UPS产品VX,在整个供配电领域强化了数字化,比如新推出来的MTZ系列框架式数字断路器,可以直接用手机通过蓝牙的方式来控制断路器的操作,比如说合闸和断开的操作,不需要人去真实的操作搬动这个开关的把柄。数字化是我们在整个供配电领域这几年一直关注并提升的领域。除此以外我们还提供对供配电系统的云服务,将用户的产品和系统的信息和数据连接到施耐德的云服务器,施耐德工程师提供24小时的管理服务。

我们在锂电池方面也做了相当的研究,不管是基于ODCC的天蝎机柜的锂电池的模块,还是基于我们传统的UPS产品的应用,我们都取得了进展。对数据中心来讲不单单要考虑UPS延时,还要考虑制冷延时,如果是10KW机柜密度以上的数据中心,同时配备发电机的数据中心,我们认为采用锂电池就是一个非常正确和明智的选择。我们的调研认为,今天可能锂电池的价格是铅酸电池的1.5倍,但是由于电动汽车对锂电池行业的驱动,铅价格的持续上涨,到了明年锂电池的价格就会跟铅酸的价格大致平齐了。如果考虑到整个生命周期所有的费用,包括电池更换的费用,我们会发现锂电池具有绝对的优势。锂电池我们认为是供配电行业非常重要的一个革命。

下面再分享一下我们认为的UPS行业的三个重要创新和突破。

第一个方向是大功率UPS供配电系统的架构,以1500KW N+1并机系统为例,传统的方案一般采用4台500KVA的UPS直接并机的方式,为了节省成本,会不使用1500KW的公用静态旁路,可用性降低了。另外,现场要为4台UPS单独配置输入输出电缆、输入输出开关等,对UPS系统的输入输出配电柜和现场施工都有要求,也需要考虑这部分的成本。目前有一种新的大功率UPS系统的架构更有优势,即模块化的架构,它不是采用500K的颗粒度,是采用250K或者200K的颗粒度的柜体,所有的功率柜体间强电采用铜排连接,功率柜体内置可控的接触器取代了断路器开关,这套方案不再需要为每个UPS功率柜外部配置开关,不再需要为每个功率柜配置交直流电缆,同时该方案还包括一套1500KW的静态旁路系统,整个系统的可用性更高。两种方案对比下来成本相当,但是新的多台250K功率柜+公用静态旁路的并机方案,在系统可用性、现场安装部署的标准化和快速性、扩容灵活性、维修性、可操作性等方面远远高于传统的多台UPS直接并机的架构。

第二个创新方向是UPS电源的运行模式。传统的大功率UPS都是逆变器给负载供电的,我们叫逆变器优先模式,逆变器出了问题再切换到旁路的市电供电。但是,可否反过来思考,旁路优先模式行得通吗?旁路的市电可以给负载直接供电吗?其实是可以的,IT设备对市电电压的质量要求为-20%,+10%,绝大部分市电(或者经过简单处理)都满足这一要求。因此,从2011年起,各大厂商的UPS电源都具备旁路优先的运行模式,也叫ECO模式。但市电直接给IT负载供电会有一些问题,比如功率因素可能只有0.9,谐波电流20%等,另外当旁路市电有问题需要切换时,现有的技术也不一定能够百分之百切换到逆变器,切换可能有间断,造成断电故障等等。施耐德经过研究推出一种新的方案,叫做超级旁路优先运行模式,这种模式下还是以旁路市电供电为主,但这时候逆变器是在工作的,逆变器和市电进行并联,市电回路提供有功功率和基波电流,逆变器提供无功功率和谐波电流,这样的架构之下会发现它的功率因素是0.99,谐波含量小于3%,而且市电有问题需要切换时是没有切换时间的,因为逆变器一直在工作的。我们认为新的超级旁路优先运行模式,由于正常工作时功率部件只流过很少的电流,因此降低了功率器件的老化速度,提高了寿命,提高了UPS供配电系统的可用性,同时也轻松提高了系统运行的效率到99%。

第三个创新在电气变换架构。采用了新的四电平的逆变器技术。有的用户说你不能用市电给我的负载供电,我的业务很重要,我不能断电的,我还是想用逆变器供电。在大功率UPS电气变换架构的演进过程中,是经过传统的工频机,最后过渡到高频机,工频机、高频机只是一个叫法,其本质上是采用什么样的电压升压方式的问题,工频机采用了交流升压,由于直流母线电压只有472V,不能逆变出220V交流电,必须在逆变器后面加一个升压变压器,将逆变器输出的180V左右的交流电升压到负载需要的220V。变压器体积大重量大能耗高,为了取消变压器,高频机采用了DC/DC直流升压技术,直流母线电压达到800V,直接逆变出220V交流电。

但是直流母线电压太高,会影响到UPS的可靠性,800V直流母线电压就必须要采用1200V耐压值的IGBT,而1200V耐压的IGBT其理论失效率是800V耐压IGBT(工频机采用)的十倍。必须想办法降低800V直流母线电压,采用理论失效率更低的IGBT或MOS场效应管。施耐德的第一步是把直流母线电压从800V降到750V,仅仅是降了50V,但我们发现,逆变器的可用性在实际场地应用中得到了很大的提高。第二步是采用三电平逆变器,直流母线电压为400V。第三步是研发出先进的四电平逆变器,直流母线电压266V,远低于工频机的472V直流电压,在实践中证明采用四电平逆变器技术的UPS电源功率模块的故障率大幅度降低。

这是我今天给大家分享的几个重要的UPS产品的技术变革的方向,重复一下:第一个是采用250KVA功率柜体的模块化架构的公用静态旁路的大功率的UPS并机供配电系统。第二个,我们认为UPS的运行模式其实可以从传统的逆变器优先的模式,能够突破到今天我们倡导的超级旁路优先的模式。第三个,即更高可用性和更高效率的四电平的逆变器。

这就是我今天的分享,谢谢大家。

关注中国IDC圈官方微信:idc-quan 我们将定期推送IDC产业最新资讯

查看心情排行你看到此篇文章的感受是:


  • 支持

  • 高兴

  • 震惊

  • 愤怒

  • 无聊

  • 无奈

  • 谎言

  • 枪稿

  • 不解

  • 标题党
2018-01-04 10:41:40
国内资讯 分析师视角:2018年的数据中心3大预测
向数字业务平台的迁移促使基础设施和运营(I&O)领导者必须重新去思考他们的数据中心策略。像人工智能这样的数字业务平台,包括机器学习(ML)、深度神经网络(DNN)和物联网,对 <详情>
2018-01-04 10:32:07
机房建设 解读SDN成为数据中心网络佳选的五大原因
软件定义网络(SDN)是指通过控制和数据包转发平面分离来实现,这种架构可以降低运营成本,减少进行更改或提供服务所需的时间。由于所有的智能都存在于软件中,而不是单一 <详情>
2018-01-04 10:10:26
机房建设 Uptime Institute总裁:数据中心领域至少还有10年的增长
日前,行业媒体与数据中心设施咨询机构Uptime Institute总裁Lee Kirby一起探讨与分析了数据中心行业技术与发展的现状与趋势,其内容包括数据中心认证、层级、边缘计算、电 <详情>
2018-01-04 09:41:00
国际资讯 欧洲数据中心市场在2018年将如何变化
2017年对全球数据中心发展来说是火热的一年,但是随着更多的整合、新市场的出现,以及新法规的出台,欧洲的数据中心在2018年似乎将面临比较极端的变革。 <详情>