浅谈数据中心基础设施节能技术及标准化(一), 云网数据中心,广州服务器托管, 广州服务器租用,广州IDC机房托管,广州BGP机房托管,广州移动机房托管

近几年来,中国的数据中心基础设施市场进入了高速发展阶段。ICT Research报告指出,2011年,整体销售额为141.83亿元,增长率为9.4%。虽然其中部分产品销售额为负增长,但是为2012年的增长打下了基础。2013年整体规模为157.85亿元,直到2014年,基础设施整体销售额增长到182.29亿元,增长率为9.5%,预计2017年将增长到220.77亿元,每年保持的增速为8%～9%。大量基础设施建设的同时也带来了能耗的大幅度提升的问题,目前国内各供应商、运营单位、研究机构均开展节能技术以及绿色能源等技术,从而达到基础设施可持续发展的目标。
本文是数据中心基础设施节能技术及标准化系列讲座之一,将重点研究数据中心基础设施供电系统中应用的主要节能技术的原理、应用情况以及其标准化工作进展等。
2 数据中心供电系统架构及节能技术
据美国采暖制冷与空调工程师学会(ASHRAE)技术委员会9.9(简称TC9.9)统计报告显示,数据中心各部分的用电量分布大致如图1所示。由图可见,IT系统、制冷系统和供电系统是数据中心能耗大户。

供电系统主要由油机系统、高低压变配电系统、不间断电源系统和机房配电系统组成。其典型的系统架构如图2所示。


3 数据中心供电系统节能技术供电技术
随着大数据、云计算、物联网以及移动互联网的飞速发展,数据中心已经应用到了各行各业,其重要性也日益突出。目前数据中心领域供电系统中,为了节能以及减少成本而提出的主流技术有高压油机技术、高压直流供电技术、市电与保障电源两路供电技术和高倍率电池技术,这些技术分别应用在图2中的各个子系统中。
(1)高压直流供电技术
高压直流供电技术作为早期应用的技术,在近一两年呈现出大规模增长的态势,图3为某供应商对各垂直行业高压直流供电系统应用情况做的统计数据。由于高压直流技术采用直流供电方式,消除了UPS中的逆变环节,能够简化系统结构,提高电能利用率,有效降低用户投入成本,避免故障隐患,具有十分重要的应用价值。

笔者认为高压直流供电系统最大的优势是显著地提高了可靠性,其次才是由于采用了模块化结构,可以采用休眠等技术改变模块负载率,从而获得较高的能效。与传统的大容量交流塔式UPS系统相比,系统实际运行效率会高一些,但与模块化UPS等相比,效率无明显的差异。
中国通信标准化协会制定了一系列的高压直流供电系统及相关配套产品的系列标准:YD/T2378-2011《通信用240V直流供电系统》;
YD/T2555-2013《通信用240V直流配电设备》;
YD/T2556《通信用240V直流供电系统维护技术要求》;
YD/T2656-2013《基于240V/336V直流供电的通信设备电源输入接口技术要求与试验方法》;
YD/T2089-2016《通信用336V直流供电系统》;
YD/T2088-2016《通信用336V整流器》;
YD/T3091-2016《通信用240V/336V直流供电系统运行后评估要求与方法》等。
处于报批阶段的标准有:
《通信用240V/336V直流-直流模块电源》;
《通信用240V/336V直流配电单元》等。
目前正在起草一篇《信息通信用240V/336V直流供电系统》国家标准。
关于高压直流供电技术国际标准汇总表如表1所示。

从上述国内、国际标准可以看出高压直流系列标准的研究工作开展的比较全面,覆盖了通信用240V/336V电压直流供电环节中的各个单元部分,如系统、整流模块、系统输入输出配电部分、与ICT设备之间接口、机柜的PDU、ICT设备内部的PSU部分以及对整个系统的评估和维护等。作为国际标准化组织,国际电信联盟ITU-T非常活跃,也制定了一系列的标准。而IEC目前正在制定的标准和报告有:

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