云时代数据中心供配电系统的新趋势

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十问数据中心#3：云时代数据中心供配电系统有哪些新趋势？



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供配电系统作为数据中心的动力心脏,其设计和管理在整个数据中心中占有重要地位。目前，随着数据中心的不断发展，尤其是随着云时代数据中心服务器规模越来越大、功率密度越来越高，供配电系统也出现了新的诉求和新的发展趋势，比如更优的设计和智能化的管理。具体来说，云时代数据中心的供配电系统主要有以下3大发展趋势：

趋势一：供配电融合设计，全链路监控

大型数据中心超高的功率密度导致数据中心供配电往往越做越大。一个3000㎡的数据中心基本需要1.5MW的供配电，UPS一般需要并机才能满足需求。但是并机方案上下级配电配置繁冗，占地面积大，且并机线缆多，施工复杂，比如一个3并机安装往往需要连接14组线缆，安装时长约为120人时。此外，由于配电、UPS以及电池监控相互割裂，供电链路一个故障就会多方告警，引起告警风暴，故障难定位，一些重大风险无法主动隔离，带来事故隐患。

供配电系统融合的设计方案   

趋势二：模块化设计，提升运行效率与运维效率



目前高频塔式UPS与模块化UPS均可做到最高96%的效率值，但这是在负载率在50%以上才能达到的，常见工况下UPS负载率在20~40%左右。高频塔式机在此工况下只能做到94~95%的效率，而主流模块化UPS普遍具备“模块休眠”特性，在保证一定系统冗余的基础上，可以休眠一定数量的模块（手动或者设置自动），让UPS系统工作在效率比较高的区域，即保持在效率最高点96%附近。

另外，对于高频塔式UPS系统，扩容困难，运维复杂，维护技能要求高，导致数据中心技术人员误操作风险大大增加，发生故障时即使有备件也无法快速处理，而且必须由原厂售后完成维护，导致系统恢复周期长，增加了业务中断的风险。

模块化UPS支持在线热插拔，灵活适配业务动态发展的需要，维护时间缩短至5min，使业务因供电问题而中断的风险大幅降低。模块化UPS可靠性更高，更加符合现代数据中心的运行要求，同时在效率、可维护性、可扩展性方面也具有传统UPS不可替代的优势。

趋势三：锂电UPS成为数据中心新的选择



电池是供配电的关键组成部分，作为动力提供的最后保障，其状态的好坏直接影响到供配电系统的正常工作。在当前UPS电源供应领域，应用铅酸电池解决方案比例较高。但是铅酸

输入输出柜及UPS融合于一体

减少了繁冗配电，节省占地和安装时间

供配电全链路监控，故障快速定位，提升可靠性


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电池使用寿命短，可靠性差，能量密度低，占地面积大等缺点日益凸显，使得UPS整体解决方案的可靠性，可用性，灵活性大打折扣。 和铅酸相比，锂电在技术上有明显的优势：

① 锂电UPS 使用寿命内电池更换次数较少（可能无需更换），从而消除电池更换造成的宕机风险。

② 同等能量下，重量为铅酸蓄电池的四分之一。 ③ 放电次数是铅酸蓄电池的5倍以上。

④ 在多种主要断电场景中，充电速度提高4倍以上。

正因为锂电的诸多优点，加上锂电价格的降低和铅酸电池成本的逐年上升，锂电UPS解决方案正成为客户的新选择。

面对新趋势，最好的办法是积极探索并勇于创新，而不是流于纸上谈兵。

华为顺势而为，推出FusionPower供配电融合解决方案，引领供配电UPS新趋势。

华为FusionPower系列UPS将输入输出柜及UPS融合于一体，不仅减少繁冗配电，更为客户节约40%占地面积和60%安装工时；全模块冗余设计，可做到无单点故障，匹配关键部件失效预警，系统异常主动脱扣功能、iPower智能管理手段，保障系统可靠运行，同时简化运维工作。

iPower具备供配电全链路可视化监控，故障点精准定位、一目了然，同时具备故障录波辅助分析功能；具备风扇、电容、电池等易损器件健康度检测功能，提前识别故障隐患，对于风扇采用转速智能检测方式，对于电容采用寿命预测方式，对于电池采用智能电池内阻、温度、电压检测，自动分析电池SOC（容量状态）与SOH（健康状态），同时具备配电系统节点温度监控功能，对铜牌温度状态进行实时检测，进行早期失效预警，降低失火风险。

同时FusionPower配套华为自研的SmartLi锂电池储能系统解决方案，提升数据中心可靠性与传统铅酸电池相比，华为SmartLi锂电池具备高可靠，使用寿命长，占地面积小，运维简单等优点。华为SmartLi拥有业界独有的主动均流技术，支持新旧电池柜混用，锂电柜并柜环流可以控制在2%以下，显著降低Capex。SmartLi采用锂电中最安全的磷酸铁锂电芯、模块化设计、三级BMS系统（从电芯到电池柜，再到电池柜并联系统），层层保障锂电的可靠性。

趋势已来，数据中心供配电系统变革正当时，你，准备好了吗？

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