分布式电源后备电源解决方案的应用与探讨

  近年来,通信网络技术的发展对“宽带中国”战略的实施奠定了基础,国内电信运营商已全面启动全光网络建设,传统的PSTN交换设备逐步被NGN软交换和IMS替代,新设备的交换能力大幅度的提高,需要占据的空间减少,整改过后腾出的大量的通信机房数量多、分布全国各地,为运营商IDC的建设提供了场地优势。加之利用自身网络带宽优势,运营商依然会在IDC市场上占据主导地位。

  目前大部分IDC机房房主要是采用传统UPS进行集中供电,数据中心需要独立的电力电池室,集中给机内的设备供电,目前大部分数据中心机房都是采用这种传统的集中供电方式。

  随着数据中心规模扩大,供电负荷一直上升,要安设多套大容量的不间断电源系统,因此导致电力电池室的占地面积慢慢的变大,机房的有效使用面积越来越小,同时重资产的投入以及廉价租金也为数据中心建设带来了很大阻碍。从而带来运营商如何减少初始投资、快速部署实现盈利和降低经营成本等问题的诸多挑战。

  针对传统数据中心的建设、应用及维护过程中遇到的问题,爱维达公司对应设计出一款分布式机房电源。

  分布式机房电源是一种以磷酸铁锂后备电源的分布式电源设备,该电源设备能很方便直接安装在标准19英寸服务器机柜内,直接安装在服务器柜底部不超过4U空间位置,支持双路市电输入,后备时间1h左右。最大特点是分布式供电,无需为该供电系统建设独立的电力电池室,而且安装维护方便,很适合运营商的数据中心机房改造和中小型数据中心机房使用,如图1所示。

  分布式电源针对每一个机柜单独提供后备电源,在市电一般的情况下,分布式电源向服务器输出交流电;当市电不正常或中断时,分布式电源切换到电池供电状态,通过磷酸铁锂电池箱服务器输出220Vac电源,切换时间低于10ms,不会导致服务器闪断,来保证设备的不间断供电。如图2所示。

  采用先进的DSP芯片,高速实时检测控制整流模块和逆变模块的工作状况,同微型计算机监控系统一起共同实现全数字控制技术。在生产调测时将设备的各种元器件内置电气参数预置在ROM中,消除了可调器件因运输震动和老化产生漂移的隐患。

  操作显示面板内容简洁,按键功能标示明确,实际做到“傻瓜”式操作面板,同时逆变开机也可以直接通过“ON”键即可完成。

  采用智能操控界面,可智能监测风机、电容等易损元件运作情况,另外可选后备电池类型,降低PUE值,线能源调度

  市电/UPS双路输出,支持智能分时控制输出分路,智能调度电力资源,使得关键设备延时最长。

  电源主机及电池均支持在线热拔插,安装便利,维护简单,可直接整机嵌入式安装。

  采用分布式供电，按需快速部署，减少初期投资的浪费。采用DPS后，电源系统可根据机房实际的需求，按需建设、逐步扩容，实现边成长边投资的建设模式，满足多种客户的配置要求。同时，DPS的建设模式可以使每个系统的供电范围缩小，将事故风险分散，提高机房的可用性。

  经济运行模式,当输入市电在固定范围内,直接由输入市电向负载提供能量,逆变处于等待状态;当输入市电异常时,立即转为逆变供电。ECO运行模式可高效率节约能源,效率不低于98%,降低用户使用成本。

  UPS供电系统,分布式电源可靠性更高,故障发生时能够降低故障范围;供电距离缩短,回路阻抗降低,电缆的线径将成倍缩小,采用机架式设计可以完美的和网络机柜匹配,模块化设计可快速安装及维护分布式布设,减少前期资金的投入,提高资金利用率,同时具有快速部署,灵活配置的特点;

  PUE值：ECO工作模式下效率高达98%以上，电池态下效率≥94%。分布式电源改造要求低，承重要求少，机房可灵活选址。

  数据中心的加快速度进行发展对用电设备的供电质量及建设提出更高的要求,分布式电源的出现,是对传统UPS供电技术的探索和创新,能够完全解决传统模式建筑中电源容量不够、电源利用率低,改造困难等问题,最大限度降低数据中心的建设成本和经营成本。目前,国内分布式电源技术越来越成熟,相关这类的产品性能及稳定性经过市场的验证，相信有更多电源厂家对数据中心电源提出创新电源解决方案，产品质量标准和建设规范随着完善，将在数据中心、运营商与医疗等行业愈来愈普遍的应用。

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