对IDC网络建设中UPS供电系统的相关分析 刘付龙

发表时间:2021/8/4   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:刘付龙
[导读] 伴随着我国现代化的发展,使得国民经济信息化发展的过程中,推动了我国整体信息产业的发展与建设,因此成为了我国国民经济的重要组成部分

        广州市汇源通信建设监理有限公司  广东省广州市  510620
        摘要:伴随着我国现代化的发展,使得国民经济信息化发展的过程中,推动了我国整体信息产业的发展与建设,因此成为了我国国民经济的重要组成部分。信息传送基础通信网的发展,极大的推动了我国基础设施的全面建设,因此也使得出现了诸多信息技术,在本文的分析中,主要针对当下IDC网络建设中的UPS供电系统,进行系统的分析。
        关键字:IDC网络建设;UPS供电系统;交流电源;电源柜


        引言
        网络进行宽带化的发展,是信息技术未来发展的重要方向,社会诸多领域当中的信息建设中,都将基础网络服务以及信息技术服务,当做了社会发展的重要组成部分。
        1IDC网络建设中UPS供电系统结构
        在IDC网络建设中所构建出的UPS供电系统,在结构的设计上,基本上可以基于配电设备的功能,分为交流电源输入、配电系统、UPS系统输出等诸多的结构组成。
        1.1.1交流电源与配电系统
        在结构设计中,数据中心的高低压配电房的构建,需要有着充足的空间,以此可以预留在数据中心机房当中,这样就可以在未来的业务开展中,实现良好的发展目标。其次,在市电与备用发电机的构成上,所采用的交流供电系统,基本上也采用了集中供电的方式[1]。而在低压交流供电系统的设计中,采用TN类型的接线方式。为了保障系统的可靠运行,基本上都要使用2台以上的变压器,在一台出现故障问题后,马上启动备用变压器。
        其次,在高低压市电设备的容量设计上,要满足现阶段数据机房的全面数据存储,也相应的需要满足各个用电量的实际需求。
        数据中心的构建,基本上都要配备N台主用油机,因此在总容量的设计上,需要全部满足用电负荷的实际供电需求[2]。其中,为了实现良好的供电,还要有效的利用N+1的冗余供电方式,这样就可以配置出一个良好的油机。
        一旦出现UPS系统输入回路的故障,就会对整个系统造成极大的损害,因此需要避免出现单点故障问题。为了实现这样的设计方式,就需要让UPS系统整流器,以及在静态旁路的的输入开关设计上,需要连接不同的输入端子。
        而在交流不间断的电源设备布置上,要能保障发动机可以在合理的功率上,可以有效的基于输入电流,进行谐波含量的有效确定。而在输入电流谐波控制在5%-15%之间的时候,就要能够让发电机可以基于实际的功率,实现良好的计算分析[3]。
        1.1.2输入与配电系统设计
        对于高等级的机房而言,为了实现良好的设计,就要确保UPS系统可以直接连接到设备机柜当中,并且为了保障传输的稳定性,可以采用双路独立电源的设计方式[4]。而处理一些普通等级的机房时,则要重点保障输入回路出现故障问题。
        其次,在机房当中的结构布局中,要让电源线与信号线能够分别布置,同时工作人员要对电线进行标准方面的核查,满足电力传输的实际需求。
        1.1.3电源柜
        在电源柜当中,要配备二路三相电源输入,同时在每个电路当中的输入总开关,以及多个输出分路开关,都要进行散热处理,进而满足现阶段电流传输的实际需求。
        而在电源柜当中的设置中,其电压值、电流值以及不同的分路实际运行状态,都能够利用可视化的方式,将其完全的展示出来。
        2IDC网络建设中UPS设备设计
        2.1UPS设备配置以及IDC网络构建
        现阶段在数据中心机房的设计中,要首先将输入谐波电流比例,进行合理的设计,基于规定的标准进行合理的布置。其次,在相同的UPS谐波系统当中,要让多台设备可以同时进行输入,以此构成可靠的并机。在负载功率方面,也相应的可以进行统一的分配。
        而在单机的额定设计上,也要控制在400kVA以下的标准。在实际的布置过程中,需要利用不同的中等容量UPS系统,对其实现分散供电的方式,以此可以避免在传统设计模式上,所采用的集中大容量的供电方式。



        所采用的IDC互联网数据中心业务,就是一种利用标准电信级机房,以及整合更加强大的网络资源,实现良好的业务开展。ID网络构建,就是一种基于英特网下的网络模式,基于集中式收集、存储、处理以及发送数据的设备,为其设施基地提供相关服务。在IDC提供的业务当中,也相应的包含着注册查询主机、系统维护、管理服务等多方面。
        2.2UPS容量确定
        基于负载容量,以及对其性质进行确定,要能够利用合理的UPS设计方式,这样就可以充分的保障UPS供电有着较高的质量性,同时也相应的控制了投资的程度。一般情况下,对于UPS容量的设计,首先要能够充分的应对当前的实际负载。而负载的性质方面,经常会影响到输入的功率。对于电阻性或者对于电感性较弱的时候,就要适当的提升UPS容量。
        在现阶段的设计中,UPS的实际容量也需要控制在一个合理的范围中,可以始终保持着轻载的运行方式。而在市电停止运行的过程中,就可能会造成电池放电过小,以及放电时间过长的问题,以此电子保护装置的故障问题,就会直接对电池组造成放电方面的损坏。
        但是UPS的容量设计也需要控制得不能太小,以此让其长期都保持着重载的运行方式。而在逆变器的运行中,一旦出现了重载运行,就会导致输出波形受到严重的影响,同时也相应的导致电压幅值出现过度的抖动,对一些已损坏的零部件造成直接的影响。
        通信机房的设计中,面积要能够控制在合理的范围中,伴随着负载不断的分期扩容,以此在首期配置UPS容量的过程中,也相应的要对中远期情况进行分析,进而可以利用可并机与多机,实现联合的运行。
        3IDC网络建设中供电系统电气隔离
        在电网的整体设计中,经常会受到诸多方面的影响,例如出现差模噪扰,同时在数据中心的日常运行中,也会受到一定程度的干扰。同时,在零线电位的偏移过程中,会直接对数据中心的实际运行情况,造成直接的干扰。因此,进行UPS供电方案的确定中,就要利用不同的方式,控制其实际的影响。传统形式下的UPS设计,就是利用内部的工频输入,以及输出的变压器的设计方式,实现负载与电网之间的匹配与分离,以此有效的避免电网当中的共模与差模的出现,对电压造成严重的影响。其次,在UPS输出零点的设计,就是基于隔离变压器的次级Y型,实现的中性点确定。同时,为了保障零点电压不会出现偏移的问题,就要从通信机房的设计中,可以从接地排上,进行单独的引线。
        在近些年的发展中,研发出了高频链结构的设计方式,因此并不需要设计出隔离变压器。另一方面,在高频变压器的设计中,直接替代了工频变压器,在体积重量方面有效得到控制。但是,在实际的使用中,依然受到直流电压的危险,甚至也会出现三相负载不平衡的问题,以此导致遇到零点偏移的问题。
        4IDC网络建设中UPS蓄电池以及后备时间
        现阶段,为了保障我国电网可以稳定运行下去,UPS电源也要有效的持续对数据中心,提供稳定的电源。而在后备电池的配置中,其负载不能够出现中断的情况。而对于通信机房当中的UPS电池而言,则要有效的大于市电。在这样合理的配置之后,就能够对其内部整流器有着良好的设计与布局方式,实现良好的分配。
        在电池的选择中,首先要能够满足电池在后备时间当中,可以实现良好的供电,其次,在额定的负载当中,也需要保障电池组的电压,不能出现下降逆变器的问题。同时,在电池组的设计中,在靠近UPS主机之后,就要有效控制二者之间的实际距离。可以采用提升横截面积的方式,全面的降低自电量。需要注意的是,在进行电池组的安装中,可以将其安装在电池柜当中,并保障楼板有着较强的承载能力。基本上都要安装在专门的电池架当中,以此可以分散对楼板的直接承载需求,同时这样的设计方式有着较强的散热效果,因此在实际的运行中,可以有着较高的性能。
        总结
        综上所述,在当下的设计中,为了全面的提升系统的稳定性,就需要对内部结构进行针对性的分析,以此最大程度上满足系统的设计与运行的需求。
        参考文献
        [1]李凡.面向流量优化的SDN协同控制器研究与应用[D].南京邮电大学,2020.
        [2]祝维浩.IDC:5G的重要性、应用及发展建议[J].电子产品世界,2020, 27(06):1-4+9.
        [3]吕莹亮.IDC数据机房设计探讨[J].通信电源技术,2020,37(10):136- 138.
        [4]宋媛,李永祥,张凌薇.关于IDC机房建设技术的研究[J].中国新通信, 2019,21(20):70.

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