【IT168专稿】2011年6月24日，由中国数据中心产业发展联盟主办，中国IDC产业联盟网和北京中大科慧科技发展有限公司联合承办 “2011中国数据中心动力安全能效管理趋势研讨会”在北京隆重召开。

　　本次研讨会的主题为“IDP能效之道 IDC安全之本”，汇聚了来自政府单位、科研机构、运营商、厂商、行业用户以及高校的众多专家学者，就数据中心的绿色节能、运维管理、能源质量与安全、性能效益等热点话题进行了热烈的交流与探索，并就目前的经验和未来的发展做了深入的沟通和展望。下面是我们IT168一线记者带回的最新大会报道——

　　在数据中心动力安全能效管理趋势研讨会上，中讯邮电设计院教授级高工刘希禹做了题为“数据中心供电系统设计和供电安全节能”的演讲。在演讲中，刘希禹教授主要从供电系统的重要性、交流电源系统设计、交流UPS供电应用现状和数据中心供电系统的未来发展等几个方面做了精彩的演讲。

▲中讯邮电设计院教授级高工刘希禹

　　一、数据中心通信供电系统的重要性

　　通信数据中心供电系统由两部分组成，一是高压供电系统，二是通信设备接口的通信电源系统。这两部分缺一不可，而且每一个部分都不能忽略。过去往往很重视UPS跟通信结合的部分，但是忽略了前面的部分，这样的话引起故障也非常非常多的。

　　原理是UPS从交流输入电源系统取得电源，经过适当的变换和调节，为数据通信设备提供稳定可靠的电源。假如交流输入电源有故障，这个时候首先利用UPS内部的短时间备用电源，也就是蓄电池供电，如果长时间停战，就由这块来提供。

　　如何保障两部分的供电稳定和安全呢?

　　为了达到这个要求，供电系统的设计是关键。整个供电系统每一个环节都不能忽略，从交通输入电源，就是市电的引入、变电配电、备用发电机组以及到通信设备接口的电源设备，都要精心设计。其中最重要的是要解决好与通信设备接口的电源系统的设计。

　　现有数据中心的供电系统各个环节可能没达到非常好的，或者存在着各种各样的问题，假如有这种情况，应当及时按照设计规范要求进行优化改造。优化改造跟现在的安全节能管理是有关系的。

　　二、交流输入电源系统的设计

　　1、市电的引入，《通信电源设计规范》把它分为四类，数据中心引入1类市电，当引入1类有困难的时候，可以引入2类。

　　2、油机关键是配置自动化的发电机组。引入1类市电的时候，配置一台备用发电机组含义是指配置可以满足全部负荷的无冗余的发电机组总容量。引入2类市电是可以用两台备用发电机机组含义指配置可以满足全部负荷的有冗余的发电机组的总容量。

　　3、高压的转换，两路市电主备供电运行方式。变配电设备的选择，高压设备一般应立足于国内产品，要求技术先进，质量可靠，运行安全，便于维护，体积小，一般用于固定式。变压器对于电信来说，选择干式变压器。

　　4、低压交流供电系统，设计原则是应确保设备的供电质量及供电的可靠性，低压配电系统应根据工程总负荷容量。

　　低压设计也有切换问题，在什么地方进行转换?也可以在油机室内进行转换，也可以在电力机房内转换。低压配电的选择，除了低压配电屏的结构形式，最关键的是低压电器元器件的选择。

　　5、关注现有交流输入电源系统优化问题。据调查，现在有很多正在运行的通信局站，包括数据中心的高低压供电设备都存在一定的问题，需要改造和优化。

　　三、数据中心UPS供电系统应用现状

　　数据中心现有功电系统的主要问题：系统效率低。数据中心的UPS一般采用“N+1”并联冗余系统，或“2N”和2的“N+1”双母线系统，因此UPS单机的负荷率很低。假设N=1，每个单集UPS正常时的最大负荷率为N+1为50%，2N双母线为50%。UPS系统存在单点故障，可靠性和可用性比较低。并联冗余UPS的集中旁路开关，双母线UPS系统中用于单电源负载的静态转换开关都可能引起单点故障，而造成供电中断。维护难度大，供电系统本身有缺陷，艺高人胆大，实际上艺很高单胆子也不大，就是因为供电系统本身存在缺陷。

　　关注现有UPS系统优化问题：一是UPS供电系统方案不合理，重要机房没有采用双母线。采用N+1供电方案时，N太大了，也就是并联台数太高。现在国外可以承担6-8，可以更多，理论和实际都证明太高并不好，太高故障率越高，高到一定程度曲线就平了，投入了很多，得的很少。一般建议3-4台比较好。另外单机容量过大，一般情况下不超过400KVA。许多UPS系统的输入、输出配电不合理。

　　UPS系统电池后备时间不足，不能和其他系统的后备时间匹配。不少UPS系统的电池后备时间达不到规范要求。

　　UPS系统电池并联组数过多，局限于12V电池，或任由UPS厂家配置，造成每台UPS多达5-6组的并联，一个系统有十多组电池。UPS系统导线选择不合理，没采用阻燃电缆。UPS系统没有考虑谐波治理。

　　四、数据中心供电系统的发展趋势

　　在上世纪末开始，国际电信能源界对于电信和数据通信供电系统发展趋势进行了广泛的研讨和试验，试验的结果普遍认为，将来比较理想的供电系统是高压直流。本世纪中期开始，中国电信、中国移动、中国联通都开展了这方面的应用，而且取得了很大的成绩，发展很迅速。

　　通信高压直流供电系统的概念，是将高压直流电源直接供到通信设备的电源输入端的供电系统。

　　实现高压直流配电系统的基本条件：必须有专用的HVDC电源系统，服务器电源单位应接受HVDC，实现HVDC最大的挑战是服务器、路由器等必须有HVDC输入端。HVDC供电电压较低时，交流输入的服务器也可直接接入HVDC，但不正规。相关的连接器、断路器、接地等应符合相关标准安全要求。国外一定要搞专用的PSU，但是搞外的电压比较高，一般都是350-400V，这样的话，220V就不一定能做。现在咱们国家搞的240V，直接送进去以后，里面能传输，但是节能效果肯定不如电压高，国外到目前还没有确定到底是哪一个，也没有一个结论。

　　现在没有标准，只有欧洲一个ETSI的标准，就是《EN300电信设备输入端的电源接口》，它可以电压高达400V的AC电流、DC电流和整流电源的供电，现在各国都不高于400V，美国、欧洲都在400V以下，但并不是220V。所以接口电压的确定是比较关键的。

　　根据欧洲的标准和我国的电压，我们国家交流电压不一样，这样可以算出来，标准电压是300V，电压范围是270VDC-350VDC。