柴發(fā)技術(shù)|數(shù)據(jù)中心發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)如何確定？

項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃，項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用和對(duì)可靠性的要求確定數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的等級(jí)，再根據(jù)數(shù)據(jù)中心等級(jí)和Uptime的規(guī)定選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

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不同架構(gòu)的初始投資和可靠性

由于發(fā)電機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，考慮到機(jī)組自身可能發(fā)生故障，發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)中采用冗余來(lái)提高系統(tǒng)可用性。

在發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)中目前有N、N+X、2N、2N+1等不同架構(gòu)。下面將分別介紹幾種不同架構(gòu)的初始投資和系統(tǒng)可靠性：

N系統(tǒng)

N系統(tǒng)滿足基本需求，沒(méi)有冗余的發(fā)電機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)：是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，硬件配置初始成本低廉；由于發(fā)電機(jī)組工作在設(shè)計(jì)滿負(fù)荷條件下，因此效率較高。
缺點(diǎn)：是可用性偏低，當(dāng)發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障，負(fù)載無(wú)保護(hù)電源；在發(fā)電機(jī)設(shè)備維護(hù)期間，負(fù)載處于無(wú)保護(hù)電源狀態(tài)；存在多個(gè)單故障點(diǎn)。

N+X系統(tǒng)

N+X并聯(lián)冗余系統(tǒng)是指由N+X臺(tái)型號(hào)規(guī)格相同且具有并機(jī)功能的發(fā)電機(jī)并聯(lián)組成的系統(tǒng)，配置N臺(tái)發(fā)電機(jī)組，其總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的基本容量，再配置X臺(tái)（X＝1～N）發(fā)電機(jī)組冗余設(shè)備，允許X臺(tái)設(shè)備故障退出檢修。

優(yōu):?相對(duì)于“N”系統(tǒng)，“N+X”系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組配置上有了一定的冗余，系統(tǒng)可靠性有所提高，同時(shí)帶來(lái)了系統(tǒng)配置成本的增加、系統(tǒng)負(fù)荷率的降低導(dǎo)致系統(tǒng)整體效率降低。

缺:?N+X系統(tǒng)在成本增加不多的前提下提高了可用性，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但是該系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組輸出端仍然存在單故障點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中由此造成的系統(tǒng)供電失敗也不多見(jiàn)。

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2N系統(tǒng)

為了消除單點(diǎn)故障，高級(jí)別供電系統(tǒng)通常采用備用電源的2N冗余系統(tǒng)。

該系統(tǒng)是指由兩套或多套發(fā)電機(jī)組組成的冗余系統(tǒng)，每套發(fā)電機(jī)組N臺(tái)發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的基本容量。

該系統(tǒng)從交流輸入經(jīng)發(fā)電機(jī)組直到雙電源輸入負(fù)載，完全是彼此隔離的兩條供電線路，也就是說(shuō)，在供電的整個(gè)路徑中的所有環(huán)節(jié)和設(shè)備都是冗余配置的，正常運(yùn)行時(shí)，每套發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)僅承擔(dān)總負(fù)荷的一部分。

優(yōu):?這種多電源系統(tǒng)冗余的供電方式，克服單電源系統(tǒng)存在的單點(diǎn)故障瓶頸，增加了供電系統(tǒng)可靠性。采用2N冗余系統(tǒng)可用性得到明顯提高。

缺:?2N冗余系統(tǒng)的缺點(diǎn)也非常明顯，設(shè)備配置多、成本高，通常情況下效率比N+X系統(tǒng)低。

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Uptime四個(gè)數(shù)據(jù)中心等級(jí)

如何選擇系統(tǒng)架構(gòu)呢？

投資者考慮的是經(jīng)濟(jì)效益，總是愿意以最小的投資來(lái)完成項(xiàng)目的建設(shè)。

而運(yùn)營(yíng)者考慮的是系統(tǒng)的可靠性，總是希望以最少的故障和最少的維保來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)。

如何平衡兩者的利益，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的具體應(yīng)用而定。對(duì)于目前數(shù)據(jù)中心備用電源的系統(tǒng)架構(gòu)，Uptime將數(shù)據(jù)中心分為四個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)對(duì)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)架構(gòu)和功率類(lèi)型作出了如下規(guī)定：

?按最小投資、抑或最高可靠性來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心發(fā)電機(jī)組供電系統(tǒng)。