机房供电系统和配电系统的选择

 一、机房建设中集中供电与分区供电系统的结构比较

    在一个机房中除去主要的信息运行设备外,还有保证其运行的其它设备,比如供电系统、空调系统、消防系统、保安系统和综合监控系统,等等。在这些系统中首当其冲的就是供电系统,因为不论其它设备如何厉害,如何可靠,一旦供电中断,其他一切就都会陷于瘫痪。而供配电系统又包括电源系统、配电系统和综合监控系统。图1所示就是一个机房的系统构成实况,该图中UPS是一个模块化结构加PDU供电系统和配电系统为众多的IT机柜供电。

    在小于400kVA容量的数据中心机房系统中采用n+x模块化电源供电系统,对提高系统的可靠性与可用性是很有帮助的。即使大于400kVA的中大型机房采用n+x模块化电源供电系统也更有其优越性，图2就示出了大型机房分区供电的情况。图中表示的是将一个大型机房系统分成了5个区，每个区由一套UPS供电，这样划分的根据是：不论多么大的系统都是由多台机器构成，一般说任何一单台设备的用电量大都不超过几十千伏安（巨型机除外）,都是多台设备由一台UPS供电，这样一来就使整个系统的设备有了分组配电的可能。

    具体做法就是将各组设备按一定要求划分，这样既给了系统边扩充边和利用的便利条件。

二、机房建设分区供电系统的主要优势

    1.可以合理利用资金

    这样做的是避免了一次性投入大量资金而见效缓慢的不足之处。往往为了供电一次到位,一大笔资金投进去了,而用电设备迟迟不能齐备,一拖就是几个月甚至几年。比如某一金融数据中心,按照要求一次就购置了1,600kVA(2×800kVA)的UPS,用电设备计划占用5个楼层,但直到三年后的用电量也只有300kVA!如果采用分区供电就避免了这些不足之处。

    2.可以降低和避免整个系统全部同时瘫痪的可能性

    分区供电给备份系统创造了安全环境。集中供电时,一般都选用大容量的塔式机UPS,比如上述的2×800kVA=1600kVA(另有一台800kVA冗余,构成了1+1系统),如果其中有两台同时故障,按计划容量就会导致整个系统因供电不足而关机。如果分区供电,按上述的例子分成16个区,即使其中两个甚至三个区故障也只是是一小部分,也不会全部瘫痪。

    3.使供电系统的可维护性大为提高

    如果分区后的供电设备又采用了n+x模块化冗余UPS结构,即使一个区供电故障,用热插拔的方法将故障模块更换掉就可以了。因为在上述例子中有多个分区采用同样规格的n+x模块化冗余UPS,因此备用模块式足够多,所以更换起来就很快,即使用户的不了解人员在UPS告警信息的指导下也可以迅速地更换故障模块。

    如果是集中供电就不那么方便了。比如上面的例子,假如其中一台800kVA的UPS故障,首先用户的不了解人员不能也没有能力参与修理,首先要通知厂家,当然如果该UPS已托管给厂家远程监控就方便一些,但仍存在厂家修理的情况,即是不是这种修理就能一次成功?没有100%把握。不像一个UPS故障模块换掉就可以了,即使万一这个模块不行,在上述例子中如果多备份一个模块,再换一个就行了。而这种大容量UPS的备用有两个就不错了，而整机模块化因标准化程度高也可统一备用多个。

    4.使主要设备的多重冗余供电有了可能

    分区供电为主要设备供电时可以双冗余、三冗余和N冗余。在一个大系统中必然有一个或几个设备是关键的,为其供电电源设备的可靠性或可用性要求万无一失。在集中供电的情况下一般采用的是n+1,n+2者少之又少,尤其是大容量情况下,供电系统模式定下来了,其可靠性也就定了,比如上述的2×800kVA=1600kVA的例子是1+1,其冗余度也就到此为止,一次故障时间中只允许一台UPS故障。因此,一旦有一台UPS故障,在这一台UPS修复以前就不允许有第二台再出现故障,尤其是在400kVA以上的用电场合,其UPS的容量也很大,一台故障后的修复时间一般不会很短,有时甚至拉的时间很长。比如由于交通问题厂家不能及时赶到、感到后备件缺乏、维修工程师素质不高等因素使故障不能及时解决。而分区供电后，一则备件可以共享，二者可允许两个以上模块同时故障。

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