艾默生数据中心直流解决方案

数据中心直流供电国家标准-240V数据中心直流供电国家标准数据中心直流供电国家标准-240V-240V240V高压直流供电系统标准YD/T2378-2011于2011年12月20日发布.数据中心直流供电国家标准-336V数据中心直流供电国家标准数据中心直流供电国家标准-336V-336V数据中心直流供电基本原理数据中心直流供电基本原理数据中心直流供电基本原理AC/DCDCUPSDC/DCVRMVRMVRMVRMVRMVRM12VLoadsusingLegacyVoltagesLoadsusingSiliconVoltages12V5V3.3V1.2V1.8V0.8VServerPSUHVDC供电240V/336VDCDC/ACAC/DCACUPSAC/DCDC/DCVRMVRMVRMVRMVRMVRM12VLoadsusingLegacyVoltagesLoadsusingSiliconVoltages12V5V3.3V1.2V1.8V0.8VServerPSUUPS交流供电220VAC供电可行性供电可行性UPS→220VAC服务器高压直流→220VAC服务器AC220、DC240、DC336VAC220AC220、、DC240DC240、、DC336VDC336VAC220DC240DC336服务器配置服务器电压~220VDC270/DC12DC400/DC12传统服务器系统运行机构2N模块化单系统双回路模块化单系统双回路传统服务器效率90%~95%95%~96%96%~97%定制服务器占地10.420.42设备容量800KVA1080KW1080KW维护性低高高零地电压配置隔离变压器无此问题无此问题谐波≤10%≤5%≤5%应用广泛广泛多地试点直流供电系统架构Ac/DcAc/DcDc/DcDc/Dc50Hz380VacDC/DC240VdcAC_PDDC_PD电池控制箱电池巡检仪交流输入整流模块服务器高压直流供电系统构架高压直流供电系统构架高压直流供电系统构架艾默生数据中心直流供电解决方案艾默生数据中心直流供电解决方案HVDCHVDCHVDCHVDCDC/DCHVDCDC/DCDC/DC市电A市电A市电B市电A市电B市电A直流240A直流240A直流240A直流240BABAB直流A直流240B12V12V交流220VA传统数据中心(Tier3)创新数据中心(Tier3)采用普通服务器拓扑成熟,可靠性高适合一般的数据机房供电要求采用12V定制服务器电源管理灵活适合定制服务器供电应用采用普通服务器双母线供电,系统可靠性最高适合可靠性要求高的场合采用普通服务器或者12V定制服务器系统整体能效高适合对能效要求较高的客户创新数据中心(Tier3+)传统数据中心(Tier4)1234数据中心直流供电基本原理数据中心直流供电基本原理数据中心直流供电基本原理AC/DCAC/DCHVDCDC/DCVRMVRMVRMVRMVRMVRM12VLoadsusingLegacyVoltagesLoadsusingSiliconVoltages12V5V3.3V1.2V1.8V0.8VServerPSU典型HVDC应用240V重点关注：电能质量--------AC220V服务器直接应用；系统容量--------应用场景；占地面积--------建设成本；转换效率--------运营成本；智能休眠--------负载率动态调节；模块化--------系统稳定性；电池管理--------电池的影响系统稳定；数据中心直流供电解决方案示例数据中心直流供电解决方案示例数据中心直流供电解决方案示例电源系统服务器电源及机柜配电系统监控系统电池管理系统LibatteryBMSPbbatteryBMSBatterycontrolBOXLeakagedetectorMainmonitorunitMonitorCenterSoftwareACPDUDCPDU240V(348KW)240V(900KW)ServerPower&PDU(TBDtoR&D)Rack节能灵活系统效率高96%系统建设成本低（占地）后期运营成本低（电费）有无完善的智能化管理,系统各点状态可知状态/绝缘/电池/能耗完善计量方案直流供电解决方案核心价值直流供电解决方案核心价值直流供电解决方案核心价值可靠能否根据机房不同的架构提供不同方案能否提供市电到服务器端完整的一体化解决方案电信级设计器件和系统安全防护设计智能智能节能计算节能计算系统1---效率92%负载270KW系统负载率200KW（74.07%）;系统效率92%（输入217.4KW）系统2---效率96%负载270KW系统负载率200KW（74.07%）;系统效率96%（输入208.3KW）节能计算每天节能：24h*（217.4KW-208.3KW）=218.4Kwh每年节能：218.4*365d=79716KWh节省电费：63773元（0.8元/Kwh）单系统双母线双系统双母线12V服务器市电直供336V应用案例简介2010年中国移动第一个336V实验局80kW双母线供电针对380V高压直流服务器项目地点广东省深圳市机房设备蓄电池设备336V-中国移动深圳罗湖机房336V-中国移动哈尔滨仓储式机房项目地点黑龙江省哈尔滨市案例简介2012年四套336V直流供电系统实际运行的商用系统模块化机房武汉电信1200A系统单系统双母线供电中国电信上海宝之云市电+HVDC供电系统广东电信IDC双系统双母线供电阿里巴巴东冠机房12V服务器HVDC供电腾讯深圳总部模块化数据中心市电直供艾默生应用概况可提供240V/336V不同电压等级解决方案超过600套系统在网运行市电到服务器端到端一体化解决方案小型数据中心-列头供电方案大型数据中心分散供电方案大型数据中心双总线集中供电方案模块化数据中心列间供电方案系统篇配电篇管理篇方案篇解决方案构成解决方案构成——电源系统电源系统NetSureHVTE01CA1NetSureHVTE01CA1NetSureHVTE01CN1一体式系统,150KW适合列间分散供电应用系统最大容量1080KW分体式系统典型配置1200A(360KW)适合机房集中供电应用解决方案构成解决方案构成——电源系统电源系统3000A典型系统结构图解决方案构成解决方案构成——电源系统电源系统1200A典型系统结构图解决方案构成解决方案构成——电源系统电源系统业界1200A系统占地—3.4m*0.6m艾默生1200A系统占地—2.2m*0.8m整流柜交流柜直流柜交流柜整流柜整流柜整流柜直流柜解决方案构成解决方案构成——举例举例1600A典型系统配置清单系统需求：1.为77个机柜供电；2.单机柜负载按照4.5kw；负载总容量：346KW3.系统备电30min；系统外观类别型号数量整流柜NetSureHVTE011套整流模块R240-15KW30（负载23+充电4+冗余3）直流柜PD2401200DF1套蓄电池1000Ah/240Vdc2组配置清单备注：系统配置电池巡检仪、绝缘检测仪不含交流柜艾默生1600A-2000A系统占地—2.0m*0.8m整流柜整流柜直流柜解决方案构成解决方案构成整流系统整流系统正常工作电压范围：260Vac～530Vac；可耐受600Vac交流高压；40Hz～70Hz;—高效率、高功率因数、低谐波含量—高效率、高功率因数、低谐波含量—强电网适应性—强电网适应性采用先进有源PFC功率因数校正技术。高效率：96%以上低谐波污染：输入电流THD5%高功率因数：0.99艾默生高压直流系统艾默生高压直流系统——240V240V系统占地面积小（360KW/0.48mm）；有效利用机房空间—高功率密度,节省空间占用—高功率密度,节省空间占用—休眠节能—休眠节能专利模块休眠技术—模块化设计,灵活配置扩容—模块化设计,灵活配置扩容专利模块热插拔技术；系统可预留扩容接口,在线扩容艾默生高压直流系统艾默生高压直流系统——240V240V恒功率输出240V及以上时模块以15KW功率恒定输出服务器为恒功率设备，当交流断电恢复时，恒功率输出的模块能更准确的输出足够的功率，满足供电的需求~此情况下，母排电压较低，如果恒电流输出，极有可能出现输出功率不足的情况~—优异的输出性能—优异的输出性能解决方案解决方案——泰尔检测泰尔检测系统篇配电篇管理篇方案篇双路输入双路可靠互锁独立监控单元状态可知自由出线机柜封闭保护交流配电屏交流配电屏独立监控单元状态一目了然配电分路支持熔丝或开关标配柜内铜排并机大接线端子设计母排,支路绝缘监测直流侧防雷设计可选分路电量计量扩容功能单元直流配电屏直流配电屏800900100011001200宽度分路支持熔丝或开关配置支持A,B双路配电独立监控单元直流侧防雷设计外型尺寸可与服务器机柜一致智能列头柜智能列头柜-PDI-PDI系列系列电量统计：各个支路每天及每月用电量；精确测量：母排电流、支路电量及状态；绝缘监测：母排及各个支路绝缘状态；负载管理：灵活设置告警点；智能通信：RS232/RS485电池控制箱电池控制箱安装于蓄电池侧,保护&维护独立开关控制与主监控模块通信,状态可知可集成电池单体监测仪容量:250/500/1000/1250A尺寸:550(宽)*200(深)*800(高)服务器服务器PDUPDU提供服务器端配电保护高压直流开关,可靠保护19英寸标准宽度设计.尺寸紧凑,空间占用小3U（高）×2U(深)×19英寸(宽)可提供8路(最大10路)配电系统特点配电系统特点保安全保安全高可靠高可靠-结构防护设计,保证人身安全母排防护设计高低压隔离设计,保证操作安全完善的绝缘监测方案,防患未然-专业认证适合高压直流保护器件器件保护配合设计高精度检测部件,保证检测精度智能化智能化-集散式监控设计,各单元独立监控,系统集中监控.完整监控系统,系统各点状态可知可提供完整的能耗计量方案,便于能耗管理易管理易管理灵活的配电方案,适合不同场合柜内并机连接,连接方便可预留扩容接口,实现在线扩容内部接线端子设计方便安装外观设计风格统一,视觉效果美观系统篇配电篇管理篇方案篇监控系统接入层方案监控系统接入层方案监控系统接入层方案电源柜ACPDUDCPDU电池控制箱电池监测单元列头PDU绝缘监测单元RS485总线RS485/232/IP/USBPOWERSTAR7.0丰富的接口丰富的接口YDN23/WEB/SNMP/HTTP协议支持RS232/485智能接口RJ45接口,可直接通过网络监控USB接口,方便软件直接升级和数据拷贝开关量接口,方便开关量采集和控制完善的管理功能完善的管理功能状态监测绝缘监测电池监测能耗监测绝缘检测仪作用绝缘检测仪作用绝缘检测仪作用人身安全开关误跳闸负载误导通44EmersonConfidential+-母线支路负载故障电阻直流互感器大地回路电阻1回路电阻2流过互感器的直流信号路径电流方向绝缘检测仪原理绝缘检测仪原理绝缘检测仪原理45绝缘监测仪特点绝缘监测仪特点绝缘监测仪特点绝缘监测采用直流法进行检测；采用主从结构，从机并行运行，检测速度快；每个从机可监测24个支路，最大监测32×24=768条支路在线校正漏电流传感器零漂和增益，解决传感器漂移问题创新型的漏电流传感器易损电路不断电更换设计方案；漏电保护1．响应漏电时间小于50mS。2．保护模式可设定为降压或关机。3．保护电流可设定（3～100mA，默认10mA）。4．此保护功能可设定为使能或禁止。蓄电池单体监测蓄电池单体监测蓄电池单体监测蓄电池长期运行,单体电压不一致单节蓄电池的性能劣化,通过内阻检测做到提前告警电池单体电压检测仪电池单体电压检测仪电池单体电压检测仪单体电压测量精度：≤±0.2％单体电压