Discusión sobre el modo de la fuente de alimentación de sala de ordenadores del centro de datos

October 22, 2021
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Discusión sobre el modo de la fuente de alimentación de sala de ordenadores del centro de datos


En la construcción del sitio de IDC, la construcción del sistema eléctrico es indudablemente el principal prioridad. El desarrollo de diversos negocios y el trabajo estable de diversos servidores son inseparables de fuente de alimentación estable, confiable e ininterrumpida. Este papel discute brevemente el principio de base, las ventajas y las desventajas y la viabilidad de varias estructuras de sistema eléctrico en sitio de IDC.


1、 la demanda del sitio de IDC para la fuente de alimentación tiene las siguientes características
1. alta confiabilidad para la fuente de alimentación
Los clientes de IDC son generalmente clientes de la empresa, y algunas son incluso páginas web porta. Si se interrumpe la carga, los proveedores de servicios de IDC harán frente a pérdidas enormes, así que tienen altos requisitos para la confiabilidad de la fuente de alimentación.


2. Capacidad de carga grande
La inversión de la construcción de la sala de ordenadores de IDC es enorme, y tendrá en cuenta el crecimiento del negocio en los próximos años, así que debe poder emprender bastante grande un volumen de negocio. Generalmente, cerca de 50-100 estantes se colocan en un cuarto de la máquina, y la carga de cada estante está sobre millares de vatios. Por lo tanto, la carga de un cuarto de la máquina está sobre centenares a los millares de vatios. Un centro de IDC puede construir cuartos múltiples de la máquina.


3. Modo relativamente centralizado de la fuente de alimentación
Para compartir riesgos y tener en cuenta la conveniencia de la gestión centralizada de la fuente de alimentación, se considera generalmente según la capacidad de carga de una sala de ordenadores, que está sobre centenares a los millares de kilovatios.


4. Altos requisitos para la contaminación armónica del equipo
Con los requisitos cada vez mayores del estado para el ahorro de energía y la protección del medio ambiente, los operadores de las telecomunicaciones responden positivamente. Al mismo tiempo, el sitio de IDC es también un usuario avanzado grande, que es el foco dominante de las unidades de la fuente de alimentación. Tiene un alto nivel de atención a los armónicos, que es una tendencia.


solución tradicional de la fuente de alimentación de UPS de 2、
El equipo de comunicación de datos tradicional requiere la fuente de la energía de entrada de la CA, que es generalmente el mismo voltaje y frecuencia como la fuente de alimentación municipal, es decir, 220V, fuente de corriente ALTERNA monofásica 50Hz. El sistema de abastecimiento de poder de equipo de comunicación de datos tradicional es sistema de UPS. El sistema de UPS se compone generalmente del rectificador, del inversor, de la batería y del interruptor estático. Cuando la red eléctrica es normal, la red eléctrica se transforma en la corriente continua a través del rectificador de suministrar el inversor, y carga la batería al mismo tiempo. El inversor convierte la corriente continua en la corriente ALTERNA de suministrar la carga. En caso del fracaso de UPS, la carga se puede convertir para puentear la fuente de la red eléctrica a través del interruptor estático. En caso de fracaso a largo plazo de la red eléctrica, el sistema de generador espera suministrará poder.
Aunque el equipo en sitio de IDC sea accionado por la fuente de alimentación monofásica, el poder está consiguiendo más grande y más grande, y el poder de UPS monofásico no se puede hacer mucho, que es limitado. La solución es utilizar UPS trifásico para la fuente de alimentación, el poder se divide generalmente en tres fases, y UPS se combina al mismo tiempo para solucionar la confiabilidad de la fuente de alimentación. Puesto que UPS finalmente suministra poder al equipo de datos a través del inversor, si el inversor y la parte que cambia falla, la batería no suministra directamente poder al equipo de datos, que llevará a la interrupción del equipo de datos.
Varios modos comunes de la fuente de alimentación de UPS


1. Copia de seguridad caliente en tándem
Este modo de la fuente de alimentación de UPS elimina monopunto del fracaso y es simple realizar, pero solamente un UPS se carga al mismo tiempo. Por lo tanto, tiene los problemas de la capacidad de sobrecarga pobre y del envejecimiento desigual de máquinas principales y espera, que se ha utilizado raramente actualmente.


2. Redundancia paralela
La ventaja más grande de este modo de la fuente de alimentación de UPS es que la carga se puede dividir igualmente. Si cualquier UPS falla, será cortado. El sistema de UPS puede todavía trabajar en modo en línea sin ninguna transferencia. La capacidad de sistema puede ser ampliada añadiendo UPS según la carga.
3. modo dual de la fuente de alimentación del autobús


La característica más grande de este modo de la fuente de alimentación de UPS es proporcionar dos autobuses mutuamente inafectados de la fuente de alimentación al mismo tiempo, que se proporcionan respectivamente para doblarse las cargas del poder o para escoger cargas del poder a través del STS. Este método también elimina el monopunto de la falta, pero limitado al esquema de la fuente de alimentación, se añaden las libras (control síncrono) y el STS (transferencia bidireccional), así que el punto de la falta también se añade.
Ventajas del esquema de la fuente de alimentación de UPS:
El esquema técnico es maduro y es ampliamente utilizado actualmente.
Salida de la CA, no fácil tirar del arco.


Desventajas del esquema de la fuente de alimentación de UPS:
Es difícil paralelizar, y se requiere la sincronización del voltaje, de la frecuencia y de la fase.
El diseño de sistemas es complejo y hay muchos solos puntos del fracaso
Hay muchas etapas de la transformación y la eficacia es relativamente baja
Alto armónico de la entrada y factor de energía baja


solución de 3、 del sistema híbrido que comparte el autobús 48V
La estructura de este sistema de abastecimiento del poder se caracteriza en ésa los sistemas de abastecimiento del poder del uso de la carga de DC y de la carga de CA - autobús 48V como la fuente de la energía de entrada. En caso del fracaso de la red eléctrica o del fracaso del rectificador, - la fuente de alimentación del autobús 48V está ininterrumpida porque la batería está conectada paralelamente al autobús de la salida. La carga de DC es accionada directamente por - el autobús 48V, y la carga de CA es accionado por el inversor, es decir, el inversor accionado por - la fuente de corriente continua de 48V substituye sube.
Ventajas de la solución del sistema híbrido:
La tecnología es madura. la fuente de alimentación 48V es un sistema de alimentación ininterrumpida real con salida pura, así que la estabilidad total del sistema se mejora. No es fácil tirar del arco y tiene alta seguridad.
Desventajas de la solución del sistema híbrido:
En la cadena del poder de la carga de CA, el número de conversión de poder se aumenta, y el voltaje es bajo y la corriente es grande, que aumenta la pérdida y reduce la eficacia de sistema.
Esta estructura de sistema de abastecimiento del poder es solamente aplicable al caso donde está poder la carga de CA medio y pequeño.


4 solución de acción continua de la fuente de tensión del、 RAC
Representado por la mejor nueva fuente de alimentación para las nuevas redes y los servicios de las telecomunicaciones publicados por Intelec en 2001 y la nueva investigación sobre telecomunicaciones de integración de la tecnología de la fuente de alimentación de RAC y de comunicación de datos publicado en 2000, France Telecom lo probó. El sistema de abastecimiento del poder de RAC, similar al sistema de abastecimiento tradicional de la corriente continua de 48V, el autobús de DC es substituido por el autobús rectificado, que es realmente DC que pulsa. El sistema consiste en el puente de rectificador, la batería de alto voltaje, el interruptor de batería, el cargador, el etc. El factor actual armónico de la supresión y de poder de la entrada de esta necesidad del sistema de abastecimiento del poder de RAC de ser compensado, y el supresor armónico se debe conectar paralelamente en el autobús de RAC.


Ventajas de la solución de la fuente de tensión de Rac:
Hay solamente una etapa de la conversión en el circuito entero de la fuente de alimentación, con eficacia de pequeñas pérdidas y alta; El cargador de batería se utiliza solamente para cargar la batería off-line, así que tiene costo de pequeña capacidad y bajo. Desventajas de la solución de la fuente de tensión de Rac:
Se adoptan los estándares de seguridad de alto voltaje y altos; Se utilizan un gran número de solas baterías, que requiere una gestión más estricta de la batería.


discusión de 5、 sobre la viabilidad de la fuente de corriente continua de alto voltaje
La condición interna de la fuente de alimentación del equipo de datos es que la fuente de alimentación interna del anfitrión de ordenador, de la exhibición, de la impresora y del otro equipo eléctrico está cambiando la fuente de alimentación. La CA 220V de la entrada se rectifica y se filtra en DC 300V, y después se reduce y se estabiliza en la baja tensión a través del tubo del interruptor y del transformador que cambia para proporcionar el poder para cada partición. Generalmente, el voltaje ca está entre 110-250V, y el voltaje de DC después de la rectificación y de filtrar está entre 150v-340v. Por lo tanto, si un voltaje de 150v-340v DC es entrada a estos equipo, el equipo puede trabajar normalmente. Considerando que el voltaje clasificado está dentro de la gama de 228v ~ 280v (19 o 20 baterías de reserva 12V), la corriente continua sigue siendo 228v ~ 280v después de pasar a través del circuito del puente rectificador y de filtrar, y está entre 150v-340v, así que la fuente de alimentación que cambia puede todavía trabajar normalmente, los experimentos actuales muestra que el efecto es bueno cuando las entradas del equipo de datos sobre dc270v.


solución 1 de 6、 del sistema de abastecimiento de alto voltaje de la corriente continua
La entrada de la CA, el circuito de rectificador, la batería de almacenamiento y el cargador del esquema de alto voltaje del proveedor de DC soy lo mismo que el sistema de abastecimiento del poder de RAC. La diferencia es que el sistema de abastecimiento del poder de Rac suministra directamente RAC al convertidor de alta potencia centralizado de DC/de DC, y después lo convierte en dc270v de alto voltaje estable. La compañía del NTT de Japón ha probado este sistema. En caso de fracaso de la energía de entrada de la CA, de las fuentes de batería 270V DC al equipo de la carga a través del interruptor de DC y del convertidor de alta potencia de DC/de DC.
Ventajas de este sistema de abastecimiento del poder:
Altas confiabilidad y eficacia, especialmente cuando el poder del equipo de la carga es grande; Bajo costo;
Desventajas de este sistema de abastecimiento del poder:
Solo DC de alta potencia/DC se adopta, con estándares de seguridad de alto voltaje, de gran intensidad y altos; Se utilizan un gran número de baterías, que requiere una gestión más estricta de la batería.


solución II de 7、 del sistema de abastecimiento del poder de la HVDC
Este esquema es un sistema de abastecimiento de ensayo del poder para que los operadores nacionales de las telecomunicaciones mejoren la fuente de alimentación en sitio de IDC. Las telecomunicaciones de Yancheng eran el primer representante. Ahora algunas ramas de las telecomunicaciones y las ramas móviles las han intentado. Similar al sistema de abastecimiento tradicional del poder 48V, se compone de rectificadores y de baterías redundantes paralelos múltiples. En condiciones normales, el rectificador convierte la red eléctrica en corriente continua de 270V de suministrar el equipo de telecomunicaciones y carga la batería al mismo tiempo. En caso de fracaso de la red eléctrica, la batería descarga para suministrar poder al equipo de telecomunicación. En caso de fracaso a largo plazo de la red eléctrica, el sistema de generador espera suministrará poder. Como con el tradicional - el sistema de abastecimiento de la corriente continua de 48V, el tiempo en espera de la batería es 1 ~ 24h, y el tiempo en espera típico de la batería es 1 ~ 3H. Las ventajas de este sistema de abastecimiento de alto voltaje de la corriente continua se han reflejado completamente en el ensayo.

 

Discusión sobre el modo de la fuente de alimentación de sala de ordenadores del centro de datos


Ventajas de este sistema de abastecimiento del poder:


Confiabilidad: la salida modular de la fuente de alimentación y la batería están conectadas directamente paralelamente para suministrar poder a la carga, la batería está conectada directamente paralelamente con el autobús de la salida, y la fuente de alimentación del autobús está ininterrumpida. Se adopta el control distribuido jerárquico, y el módulo del rectificador y los CSU se controlan independientemente en caso de falta para evitar la difusión de la falta.
Mantenimiento fácil: la operación paralela fácil, el diseño modular de la fuente de alimentación, la ayuda con el enchufe caliente, el reemplazo fácil, el control distribuido jerárquico, el módulo del rectificador y CSU se pueden controlar independientemente para el mantenimiento fácil.
Gestión inteligente: como el sistema de abastecimiento tradicional de la corriente continua de 48V, la administración de sistemas adopta un modo inteligente completo de la gestión; La gestión de la pieza de la batería es perfecta, que prolonga con eficacia la vida de servicio de la batería.
Ninguna interferencia armónica y extensión fácil de la capacidad: para los ordenadores y los servidores, se adopta la entrada CC, que tiene no más el problema de la fase y de la frecuencia. La conexión paralela de la máquina multi llega a ser simple y fácil sin interferencia armónica.
Seguridad: el gabinete eléctrico estándar se adopta para supervisar la situación del aislamiento de la salida y del autobús de la desviación en tiempo real, con alta seguridad.
Funcionamiento de coste: para el sistema con la misma capacidad, el sistema de abastecimiento de alto voltaje de la corriente continua adopta n + 1 modo, que tiene la inversión baja y alto funcionamiento costado.
Desventajas de este sistema de abastecimiento del poder:
Este sistema de abastecimiento del poder requiere los componentes especiales de DC; Altos requisitos para la extinción del arco del dispositivo; Debido al alto voltaje y a ningún paso a cero, tiene altos requisitos para la seguridad.
solución 3 de 7、 del sistema de abastecimiento del poder de la HVDC
El esquema 3 del sistema de abastecimiento de alto voltaje de la corriente continua es similar proyectar 2. La diferencia es que el sistema de abastecimiento del poder en el esquema 3 añade un circuito del alza para aumentar el voltaje de salida de DC a 400V (este sistema de abastecimiento similar del poder tiene un punto experimental en la compañía móvil, con un voltaje de DC de 350V). Es una fuente de alimentación de alto voltaje especial del servidor. Actualmente, este servidor todavía está en fase de desarrollo. Debido al voltaje de alto rendimiento del sistema, algunos servidores funcionando son inasequibles, pero debido a algunas ventajas excepcionales, puede convertirse en una tendencia de desarrollo en el futuro.
Ventajas del sistema de abastecimiento del poder de este esquema:
La fuente de alimentación modular, batería conectó directamente para cargar, fuente de alimentación del autobús ininterrumpida; La eficacia del poder más alto y el más ahorro de energía; La salida es DC, sin factor de la tarifa y problemas armónicos, con capacidad de carga máxima; El cable de fuente de alimentación más pequeño ahorra coste y el espacio.
Desventajas del sistema de abastecimiento del poder de este esquema:
La instalación y el retiro de la falta es fáciles causar la formación de arcos; Altos requisitos para la seguridad y altos requisitos para los dispositivos.
conclusión
El desarrollo rápido de la tecnología de la telecomunicación ha promovido el progreso de la tecnología del equipo de la fuente de alimentación. El esquema 2 y el esquema 3 del sistema de abastecimiento de alto voltaje de la corriente continua son especialmente convenientes para la fuente de alimentación del sitio de IDC en ocasiones con alto poder del equipo debido a su alta confiabilidad y eficacia alta. El esquema 2 es conveniente para el servidor actual y es también el esquema más conveniente para la transformación de la fuente de alimentación en sitio de IDC. El esquema 3 puede ser una tendencia de desarrollo de la fuente de alimentación del equipo en sitio de IDC. Cuál es el mejor sistema de abastecimiento del poder del sitio de IDC es todavía digno del debate en profundidad y de la investigación, y finalmente un esquema conveniente será encontrado.