大型数据中心电源及UPS配电系统设计

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1、万方数据建虢电乞·—____—●-l_BUlI_DING2r-t1口年第7期lELECTRICITY大型数据中心电源及UPS配电系统设计李兴林(中建国际(深圳)设计顾问有限公司，上海市200235)李华英(中国建筑东北设计研究院有限公司国际业务部，北京市100037)DesignofPowerSupplyandUPSDistributionSystemforLarge-scaleDataCenterLiXinglin(ChinaConstructionDesignInternational，Shanghai20

2、0235，China)LiHuaying(InternationalBusinessDept．，ChinaNortheastArchitecturalDesign&ResearchInstituteCORP．LTD，Beijing100037，China)AbstractThispapersystematicallyintroducestheloadcalculationoflarge—scaledatacenter，theselectionofsystemstructuraltype，redundancymo

3、de，bypassmode，thedeterminationofUPSsystemcapacity，thedesignofcommercialpowersupplyanddieselgenerators，battery．Finally，theevaluationindexofenergyefficiencyandtheenergy—savingmeasuresfordatacenterareintroduced．KeywordsLarge-scaledatacenterBladeserverClassifica

4、tionofUPSperformanceStructuretypeofUPSsystemBypassmodeRedunancymodeUPStwo—stagedistributionsystemZerooutputtransformer摘要系统介绍大型数据中心的负荷计算，UPS系统结构型式、冗余方式、旁路方式的选择。UPS系统容量的确定．市电电源、自备柴油发电机、蓄电池的设计．最后简介数据中心能效评价指标及节能措施。关键词大型数据中心刀片式服务器UPs性能分类UPS系统结构型式旁路方式冗余方式UPS两级配电系统

5、零输出变压器随着数据设备虚拟化技术的发展．以及刀片式服务器的应用，数据中心正在由分散向集中、由小型向大型转化。由于功率密度的提高和对供电可靠性的要求越来越高．以及电源与UPS配电系统投资在整个数据中心投资中所占比重的增加．如何设计大型数据中心(对应国标GB50174—2008《电子信息系统机房设计规范》A级机房，美国ANSI／1’IA一942—2005《数据中心电信基础设施标准》IV级机房)电源及UPS配电系统成为设计中的关键问题之一。1负荷计算大型数据中心主要用电负荷有IT设备负荷、消防负荷、空调负荷、照明负

6、荷。火灾自动报警及消防当35／O．4kV方案采用ZX2开关柜时．初始投资高于35／10／0．4kV方案．但是年运行费用低于35，10／0．4kV方案．约运行23年后。两方案的总费用相当。当35，0．4kV方案采用KYN96开关柜时．初始投资略低于35／10／O．4kV方案．年运行费用也低于35／10，0．4kV方案。5结论根据如上比较分析．对于35kV用户变电所，一级变电与二级变电方案相比。采用ZX2开关柜时。28—●世垫!!塑：垫堕!，4I一级变电方案初始投资远高于二级变电方案初始投资，但运行费用较低。从环保

7、节能的角度。长远来看，一级变电方案比较节能，但是投资回收期较长。采用KYN96开关柜时．一级变电方案初始投资略低于二级变电方案初始投资．运行费用也较低。综合考虑长期运行的安全、可靠及经济性等因素。本项目采用二级变电方案，采用ZX2充气式35kV开关柜。2010—06—12来稿2010—06—30修回万方数据联动控制系统、安全防范系统、电源与环境监控管理系统等．上述用电负荷都是一级负荷中特别重要负荷。1。1大型数据中心用电负荷1．1．1IT设备IT设备包括服务器、存储设备、网络交换设备。1．1．1．1服务器服务器

8、是数据中心的核心设备。分类如下：a．按应用层次分为人门级服务器、工作组服务器、部门级服务器、企业级服务器。b．按服务器CPU采用的指令系统可分为CISC架构服务器、RISC架构服务器、VLIW架构服务器。c．按用途分为通用型服务器、专用型服务器。d．按机箱结构分为台式服务器、机架式服务器、机柜式服务器、刀片式服务器。大型数据中心多采用刀片式服务器。刀片式服务器是一种新型服务器。其尺寸非