IDC机房240V直流系统供电方案

dltii直流供电方案中达电通公司—中达电通公司目录•机房供电现状及高直流供电的可行性•中达高压直流系统介绍中达高压直流系统介绍•IDC机房高压直流供电的解决方案•IDC机房高压直流供电的解决方案3机房供电关注的个问IDC机房供电昀关注的两个问题可靠性可靠性节能44数据中心输入能源消耗分布制冷33%加湿3%空调9%IT设备30%电能输入热量输出PDU5%UPS18%转换开关，线缆及其它1%照明1%系统条件N+1AC5N+1AC双路供电30%额定负载IDC机房供电模式机房供电模式UPS供电DC48V供电DC48V供电DC240V供电66在我国IT设备一直采用UPS电源系统供电或低压直流系统（48V）供电方式。但近年来，随着计算机网络的迅速普及和数据业务的快速发展，特别是IDC业务的快速发展，传统的UPS供电模式的可靠性、安全性、经济性方面凸现的问题越来越多同时能源紧张的形式下寻求种低投资高可靠性低运营成题越来越多，同时能源紧张的形式下，寻求一种低投资、高可靠性、低运营成本的新供电模式成为当务之急，即高压直流供电模式。目前两种主要供电模式目前两种主要供电模式：1).UPS供电2).48V直流供电UPS旁路负负载交流输入电整流器逆变器静态开负载交流输入电池整流器载7电池开关池UPS与直流供电比较目前应用未来应用UPS48V直流240V直流400V直流US8V直流0V直流00V直流输出电压AC220V/380VDC48VDC240VDC400V可靠性低高高高安全性较低高较低低系统容量大小较大大模块化否（部分模块化）是是是模块化否（部分模块化）是是是扩容简易性低高高高主设备通用性昀高低高低主设备通用性昀高低高低功率因数低高高高效率低较高高高8维护方便性低高较高较低当前成本较高较低低较高高压直流供电可行性12V5VDC/DC3.3V12V5V3.3VDC/DC9高压直流供电可行性1、数据设备电源具有高频开关电源特性——输入侧没有工频变压器，输入直流不产生短路阻抗，可输入直流2、数据设备电源模块输入直流2、数据设备电源模块输入直流——整流桥半桥导通，可用一定电压值的直流电提供能量3、数据设备电源是恒功率模块——提高输入电压降低整流二极管载流量提高直流状提高输入电压，降低整流二极管载流量，提高直流状态下稳定性只要输入合适电压的直流电,IT设备是可以正常工作10优势对比—可靠性可靠性高（1）蓄电池直接并联在负载端，当停电时确保供电的不间断.的不间断（2）不存在相位相序频率需同步的问题系统（2）不存在相位、相序、频率需同步的问题，系统结构简单很多，可靠性大大提高。11dttR)(0∫∞优势对比—可用性平均无故障时间=MTBF(MTBF是科学的，但由于不可测量而不可信)平均维护时间=MTTRMTBF平均维护间A+=MTBFMTTR+MTBFMTTR12优势对比—可维护性扩容维护方便：采用模块化结构，支持热插拔，只要预留好机架位置，维优势对比可维护性采用模块化结构，支持热插拔，只要预留好机架位置，维护扩容非常方便。优势对比—系统简洁性优势对比系统简洁性不存在“零地”电压等不明问题的干扰：因为是直流输入没有零线，因此，也就不存在“零地”电压，无需再费时费力去解决“零地”电压的问题13题优势对比—效率为提高可靠性UPS供电大多采用11备份甚至22备份导致单14为提高可靠性，UPS供电大多采用1+1备份，甚至2+2备份，导致单台UPS带载率低，系统效率低。优势对比—效率1515优势对比—投资回报项目单位高压直流UPS项目单位高压直流UPS数据设备功耗KW1010数据设备整流功耗KW1.363.33电源损耗KW086235电源损耗KW0.862.35整体输入损耗KW12.2215.68空调损耗KW4.896.27合计损耗合计损耗KW17.1121.95利用天数天365365每年耗电量度149883192282电价元/度0.70.7电费元104919134597电费节省元29679电源设备购置初始成本万元710折现率%8成本回收期（高压直流代替UPS）年2.7216数据来源：《高压直流供电系统取代UPS供电系统的探讨》，长江证券研究部成本回收期（高压直流代替）年DC240直流电源优点IDC高压直流‹方案成熟，系统可靠性高‹扩容维护方便供电方案的优点‹系统效率高‹降低运营成本，投资回报率高点17目录目录机房供电状高流供电的行性•机房供电现状及高直流供电的可行性•中达高压直流系统介绍•IDC机房高压直流供电的解决方案18直流供电系统原理框图市电交流配电交流检测整市电交流配电直流检测整流模控制器开关量检测电池检测块电负载输出电池检测电池组负载输出19组机柜（宽深高）机柜（宽x深x高mm）：800x600x2000（2200输出分路）整流模块（个）：20ＡCSU交流输入单柜满配15（20）个监控单元（ＣＳＵ）监控单元（ＣＳＵ）主监控单元整流模块交流检测单元直流检测单元2020开关量检测单元20机柜（宽深高）机柜（宽x深x高mm）：800×600x2000（2200）整流模块（个）整流模块（个）：20Ａ满配30(40)个监控单元（ＣＳＵ）主监控单元交流检测单元直流检测单元开关量检测单元21监控单元ＣＳＵ•触摸屏界面中文显示，易操作设置数据密码保护，保证设备维护和操作权限•提供RS-485,RS-232接口，易于接入远程监控系统•电池管理：自动均浮充转换电池管理：自动均浮充转换充电限流定时均充定时均充温度补偿•控制功能：充电模块开，关机控制功能：充电模块开，关机充电模块限流调节充电模块电压调节2222充电模块电压调节电池均浮充转换整流模块•工作频率高，体积小•带电插拔，维护方便•完整的告警保护功能•内部工艺简洁，抗干扰能力强内部工艺简洁，抗干扰能力强•效率高，均流性能好•容量：240V/20A2323交直流监控单元•宽电压工作电源80－315VDC•测量二路三相交流输入电压，•电流测量采用霍尔传感器测量•测量4组电池电流，3组负载电流•通过RS－485串口将检测信息传送给显示总控模块，进行储存，判断告警及控制动作断，告警及控制动作24目录目录•机房供电现状及高直流供电的可行性•机房供电现状及高直流供电的可行性•中达高压直流系統介紹•IDC机房高压直流供电的解决方案25实际应用情况实际应用情况•应用省份：应用省份江苏、浙江、山东、上海、重庆、广西等省市•应用客户：涵盖电信、联通、移动运营商，运行状况良好涵盖电信、联通、移动运营商，运行状况良好•应用设备：客户负载有PC机、服务器、交换机等，品牌有IBM、戴尔、惠普、华为、中兴等2626实际应用方案——单母线供电交流直流直网AC1A路A路流输入整流流输出直流列网络机AC1A路A路入配电屏屏出配电屏列头柜机柜AC2B路B路屏屏27高压直流替代方案蓄电池输出屏列头柜网络机柜交流屏UPS28整流屏直流输出屏直流列头柜现场情况2929实际应用方案双母线供电——双母线供电交直交流输入配整流直流输出配AC1A路配电屏屏配电屏AC2直流列头网络机A路交流直流头柜机柜AC1B路流输入配电整流屏流输出配电AC1AC2B路30屏屏高压直流供电方案?池?电池交流屏整流屏直流屏列头柜网络机柜31?池?电池现场情况32DC--BUS供电系统方案DCBUS供电系统方案•机房体化解决方案合理利用动力设备•机房一体化解决方案，合理利用动力设备AC列头柜AC220V逆变器DC240V整流屏直流屏服务器DC列头柜交流屏DC/DCDC列头柜33DC48V小结及讨论小结及讨论THANKYOUTHANKYOUEffectiveintegratedinnovation