IDC机房高可用性双总线供电结构的技术研究

　　一.前语

　　
　　近年来，因为UPS体系的冗余不一定悉数处理配电体系的单电源瓶颈，寻求数据中心机房（IDC）的供配电体系高可用性越来越被人们注重。但是，跟着供配电器材的安全系数和参数界说产生天翻地覆的改变，让建造下一代高可用性IDC机房的供电体系成为可能。本文就上海电信某投产近10年的IDC机房配电体系改造实例，谈谈单电源回路体系完成在线改造为双总线供电结构的计划，以研讨旧配电体系合理改造的有用途径，从而为高可用IDC机房的供电计划做有利的探究。
　　
　　二.实例剖析
　　
　　1. 上海电信A机房作为IDC数据中心始建于2001年头，其机房基础设施概略见下表1：

　2. 事务概略：该机房首要事务为大型游戏网站及其计费体系、教育及政府性的信息网站。　　
3. 原UPS设备及负载参数的状况见下表2：
　　

　　4. 原蓄电池的装备见下表3：
　　

　　对电池整体状况点评：电池运转超越8年后，其温升、漏液、内阻增大或开路、短路等现象时有呈现，所以，将电池全面筛选更新势在必行！
　　
　　5. 毛病剖析：该机房自2001年投入运转到2007年，未产生过具有严峻影响的电力事端，但08年以来，以UPS为主的电力事端不断。其事端的外表原因，多为UPS设备及电池老化、功能下降、输配电器材误动作等引起的毛病，但究其本质仍是单电源、单回路的配电结构没有对负载构成真实的冗余回路所造成的，并由此使小毛病晋级为大事端。
　　
　　三.旧体系的结构及缺点
　　
　　1. 旧体系的配电回路结构简图（图1）：

　　
　　图1

　　2. 单途径的缺点剖析：从上图1可看出，该机房UPS的整个供配电回路结构上存在着严峻的单点毛病危险，剖析如下：
　　
　　1) ATS1的单点性：从市电输入侧看，尽管市电1、2构成了双路输入，但ATS1就是一个单点毛病点，一旦其毛病，油机能支撑的时刻和可靠性便让人忧虑；
　　
　　2) ATS2的单点性：尽管由ATS1转化后的两路市电与柴油机组经过ATS2构成了有用的回路备份，但ATS2的单点毛病性将使3路电源的备份形同虚设；
　　
　　3) UPS总输出开关柜的单点性：尽管在UPS输入柜中的各分机主输入和旁路输入端都都设置了分路开关，看上去与2+1的UPS设备现已构成了有用分路备份，但却在总输出开关柜中将一切UPS的输出经过母排并接在一个总容量为1250A的电子开关（K1）的上桩头，无疑是一个丧命的单点毛病点，假如该开关毛病或许误动作，将会使整个的后端负载失电（08年其间一次大的断电事端就是由此开关受谐波搅扰后误动作引起的）；
　　
　　4) 下流的单点性：从UPS总输出柜K1的下端直至机房内的配电尾端——机架，能够看出一切的途径均是单途径的单点配电结构，其间任何一个中心器材毛病都会影响其下级设备的正常运转，仅仅不同点位的毛病影响规模有所区别算了（一般状况下，开关毛病需求替换时，还影响其上级配电，不然就必须带电操作）；
　　
　　3. UPS设备老化的缺点剖析：从表2数据输入功率因数0.77，输入输出功率73%可知，其UPS的运转参数已远远偏离了其高效节能的合理区间。该UPS设备在日常运转中，经常呈现误告警、实践运转参数和显现参数不一致、误转或拒转旁路、逆变器IGBT击穿、交直流%&&&&&%走漏等严峻的毛病现象，所以更新该套UPS设备也属必定！
　　
　　4. 下走线的缺点：该机房服务器设备在机架内，选用活动地板下走线、下送风、上回风的送风方法，线缆严峻限制了空调的制冷和送风作用，致使空调体系的能效占比高、功率低（表2数据中，空调能耗与UPS有功输出比为0.89），从节能减排的视点动身，对本体系改造下走线为上走线，防止空调送风与线缆抵触也是迫切需求的。

　　四.改造计划解析
　　
　　1. 改造方针：
　　
　　 将低效能的旧UPS及蓄电池体系在线更新；
　　
　　 将单回路供电方法改造为双总线结构的供电方法；
　　
　　 地板下归纳布线的走线方法改为上走线方法；
　　
　　2. 改造准则：改造全过程不能中止或影响事务的正常运转，尽量使用原体系的输入输出配电柜和可用线路，节省出资；
　　
　　3. 高可用双总线结构的UPS供电体系：
　　
　　现在，业界比较盛行和公认的“高可用双总线UPS供电体系”结构由三部分组成：
　　
　　 前级输入：两路以上的市电（AC）、油机（M）及恰当数量的ATS组成的输入配电体系，体系组成为（2*AC+M）*ATS；
　　
　　 不间断电源设备：选用2*N或2*（N+1）UPS+电池体系，组成不间断供电体系；
　　
　　 后级输出：由若干数量的静态开关组成的不间断主动切换设备，内容为K*STS。　　
　　关于不同的机房体系，其三级组成结构会稍有差异，体系的冗余度、冗余结构和冗余方法也各不相同，不同的冗余方法会直接影响体系的出资和体系的可用性。但其根本的结构方法示意图大致如下图2：

图2

　　4. 改造计划（补白：赤色线代表市电1、绿色线代表市电2、黑色线代表柴油机电力）：