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专题
2020/1/15 14:29

新型高效SHVDC电源在数据中心的应用分析

邮电设计技术  陈邦稳,姜晓君

本文版权为《邮电设计技术》所有,如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部

摘 要:数据中心供电系统的节能是人们重点关注的问题,以中国联通浙江省某大型数据中心引入的一种简约、高效、绿色的三相10kVAC/240VDC直变式的特种不间断电源(SHVDC电源)系统为例,分别从电源类型、供电架构、技术原理、电能质量、效率提升、可用度、投资成本和实际运用效果验证等角度进行分析论证,发现其在数据中心建设中具有良好的应用前景和推广价值。

关键词:简约;可靠;绿色;不间断电源

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2019.12.002

引言

近年来数据中心建设规模快速增长,全国数据中心总用电量已突破1000亿kWh,约占全社会总用电量的1.9%。北上广深等地方政府相继出台数据中心建设标准,要求新建数据中心的PUE必须低于1.4,相比国外很多数据中心1.3以下的PUE值,国内数据中心节能潜力巨大,降低PUE已成为各界热衷研究和探索的方向,也是衡量一个数据中心建设和管理水平的标志。

数据中心是能耗大户,其功率密度约为普通办公建筑的20倍,电费约占总运营成本的60%以上,降低电源系统损耗、提高供电效率、减少能源消耗已成为当前数据中心建设面临的主要任务,同时相关的产业政策、技术发展和市场竞争也催生了新型供电技术的突破。

本文以中国联通浙江省某大型数据中心为应用实例,在传统10kVAC/400VAC变配电和240HVDC高压直流供电系统基础上进行了供电结构改进和实现方式的创新,引入了三相10kVAC/240VDC直变式的不间断电源(下称SHVDC电源),在确保数据中心供电系统安全性和可靠性不降低的前提下,通过减少输配电环节、缩短配电链路、减少电能变换级数等手段来实现供电系统效率、空间利用率的重大提升。通过在数据中心内的规模试用和运行效果评价,阐述了SHVDC电源在提升数据中心效能、挖掘电力资源的利用率方面具有较大的推广价值,具有开创性的意义。

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