供配电系统作为数据中心的动力心脏,其设计和管理在整个数据中心中占有重要地位。目前,随着数据中心的不断发展,尤其是随着云时代数据中心服务器规模越来越大、功率密度越来越高,供配电系统也出现了新的诉求和新的发展趋势,比如更优的设计和智能化的管理。具体来说,云时代数据中心的供配电系统主要有以下3大发展趋势:

趋势一:供配电融合设计,全链路监控

大型数据中心超高的功率密度导致数据中心供配电往往越做越大。一个3000㎡的数据中心基本需要1.5MW的供配电,UPS一般需要并机才能满足需求。但是并机方案上下级配电配置繁冗,占地面积大,且并机线缆多,施工复杂,比如一个3并机安装往往需要连接14组线缆,安装时长约为120人时。此外,由于配电、UPS以及电池监控相互割裂,供电链路一个故障就会多方告警,引起告警风暴,故障难定位,一些重大风险无法主动隔离,带来事故隐患。

供配电系统融合的设计方案

l   输入输出柜及UPS融合于一体

l   减少了繁冗配电,节省占地和安装时间

l   供配电全链路监控,故障快速定位,提升可靠性

趋势二:模块化设计,提升运行效率与运维效率

目前高频塔式UPS与模块化UPS均可做到最高96%的效率值,但这是在负载率在50%以上才能达到的,常见工况下UPS负载率在20~40%左右。高频塔式机在此工况下只能做到94~95%的效率,而主流模块化UPS普遍具备“模块休眠”特性,在保证一定系统冗余的基础上,可以休眠一定数量的模块(手动或者设置自动),让UPS系统工作在效率比较高的区域,即保持在效率最高点96%附近。

另外,对于高频塔式UPS系统,扩容困难,运维复杂,维护技能要求高,导致数据中心技术人员误操作风险大大增加,发生故障时即使有备件也无法快速处理,而且必须由原厂售后完成维护,导致系统恢复周期长,增加了业务中断的风险。

模块化UPS支持在线热插拔,灵活适配业务动态发展的需要,维护时间缩短至5min,使业务因供电问题而中断的风险大幅降低。模块化UPS可靠性更高,更加符合现代数据中心的运行要求,同时在效率、可维护性、可扩展性方面也具有传统UPS不可替代的优势。

趋势三:锂电UPS成为数据中心新的选择

电池是供配电的关键组成部分,作为动力提供的最后保障,其状态的好坏直接影响到供配电系统的正常工作。在当前UPS电源供应领域,应用铅酸电池解决方案比例较高。但是铅酸电池使用寿命短,可靠性差,能量密度低,占地面积大等缺点日益凸显,使得UPS整体解决方案的可靠性,可用性,灵活性大打折扣。

和铅酸相比,锂电在技术上有明显的优势:

① 锂电UPS 使用寿命内电池更换次数较少(可能无需更换),从而消除电池更换造成的宕机风险。

② 同等能量下,重量为铅酸蓄电池的四分之一。

③ 放电次数是铅酸蓄电池的5倍以上。

④ 在多种主要断电场景中,充电速度提高4倍以上。

正因为锂电的诸多优点,加上锂电价格的降低和铅酸电池成本的逐年上升,锂电UPS解决方案正成为客户的新选择。

面对新趋势,最好的办法是积极探索并勇于创新,而不是流于纸上谈兵。

华为顺势而为,推出FusionPower供配电融合解决方案,引领供配电UPS新趋势。

华为FusionPower系列UPS将输入输出柜及UPS融合于一体,不仅减少繁冗配电,更为客户节约40%占地面积和60%安装工时;全模块冗余设计,可做到无单点故障,匹配关键部件失效预警,系统异常主动脱扣功能、iPower智能管理手段,保障系统可靠运行,同时简化运维工作。

iPower具备供配电全链路可视化监控,故障点精准定位、一目了然,同时具备故障录波辅助分析功能;具备风扇、电容、电池等易损器件健康度检测功能,提前识别故障隐患,对于风扇采用转速智能检测方式,对于电容采用寿命预测方式,对于电池采用智能电池内阻、温度、电压检测,自动分析电池SOC(容量状态)与SOH(健康状态),同时具备配电系统节点温度监控功能,对铜牌温度状态进行实时检测,进行早期失效预警,降低失火风险。

同时FusionPower配套华为自研的SmartLi锂电池储能系统解决方案,提升数据中心可靠性与传统铅酸电池相比,华为SmartLi锂电池具备高可靠,使用寿命长,占地面积小,运维简单等优点。华为SmartLi拥有业界独有的主动均流技术,支持新旧电池柜混用,锂电柜并柜环流可以控制在2%以下,显著降低Capex。SmartLi采用锂电中最安全的磷酸铁锂电芯、模块化设计、三级BMS系统(从电芯到电池柜,再到电池柜并联系统),层层保障锂电的可靠性。

趋势已来,数据中心供配电系统变革正当时,你,准备好了吗?

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