供配電系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心的生命線,要建一個好的數(shù)據(jù)中心機(jī)房,首先必須有一個高質(zhì)量的供配電系統(tǒng)。目前Tier4架構(gòu)、2N系統(tǒng)、旁路模式、市電直供+UPS備份等等越來越多的供配電系統(tǒng)正在被行業(yè)吸納采用,針對這一紛紜復(fù)雜的態(tài)勢,應(yīng)該如何看待未來供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢呢?
信息通信行業(yè)嚴(yán)格來劃分是一個分等級的供電保障體系,不同的設(shè)備有不同的供電要求,電源是為主設(shè)備服務(wù)的,所以要考慮主設(shè)備需要什么電,要供給它什么電。未來的市場是一種細(xì)分的市場,各種不同的供電取決于不同的供電需求,理想的想法是希望今后在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中少用塔式UPS,而用模塊化UPS替代,提高可維護(hù)性,從而提供整個系統(tǒng)可用性。
前面的30多年里面,48V供電系統(tǒng)一直是主流,安全可靠,非常成熟,當(dāng)時功率密度相對比較低,現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,要求高功率密度,在這種情況下,48V供電系統(tǒng)因?yàn)殡妷罕容^低,電流比較大,就會遇到困難,提升電壓一直是我們想做的事情。
現(xiàn)成的方案就是交流UPS,UPS歷經(jīng)五六十年的發(fā)展,非??煽糠€(wěn)定成熟,但是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的功率密度不斷在提高,220V的交流電壓也相對偏低,能不能更高?比如336V的直流的方案,現(xiàn)在做336V在推進(jìn)上面有一定的難度,如果真要用這個技術(shù),可能會增加銷售成本,因?yàn)樽龅牧坎粔颍仨氁煤艽蟠鷥r把這個技術(shù)推進(jìn)。同時我們也研究混合供電,一路市電,一路保障電源。哪種未來占主流,應(yīng)該是各有領(lǐng)域,分不同的場景,有不同的應(yīng)用。
將來的UPS和高壓直流會是一個并存的關(guān)系,在不同的領(lǐng)域,根據(jù)不同的需求,各自有生存的條件,同時最終還要看服務(wù)器電源的發(fā)展,目前UPS與高壓直流是否存在替代不替代,現(xiàn)在下結(jié)論還為時過早。
從去年開始,UPS和HVDC,甚至48V、12V在數(shù)據(jù)中心的供電在業(yè)界有大量的提法,也有各種應(yīng)用。華為針對這四種架構(gòu)進(jìn)行了深入的研究,包括可靠性,成本分析,以及未來應(yīng)用場景的對比。根據(jù)應(yīng)用的不同主要分為四大類:集中供電房間級,模塊化數(shù)據(jù)中心,機(jī)架供電以及服務(wù)器的供電,最后總結(jié)出,48V和12V在機(jī)架的供電和服務(wù)器的供電更合適,因?yàn)楣β市。╇娋嚯x相對較短。在集中供電和模塊化數(shù)據(jù)中心供電未來主流還會是UPS和HVDC共存。
50多年來,隨著功率半導(dǎo)體器件和電力電子技術(shù)的進(jìn)步,UPS設(shè)備經(jīng)歷了由帶多個輸出工頻變壓器到單個輸出工頻變壓器的演變過程,而性能更好的大功率IGBT器件和更先進(jìn)的控制技術(shù)的出現(xiàn),為UPS設(shè)備從根本去掉輸出隔離變壓器創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件,使其在模塊化、高頻化、節(jié)能化和小型化方面取得了長足的進(jìn)展,集中體現(xiàn)了UPS電路技術(shù)的進(jìn)步,代表著UPS技術(shù)的發(fā)展方向。