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数据中心未来供电技术发展浅析(2)

[日期:2014-06-10] 来源:腾讯  作者:李典林 [字体: ]

  二、基本不用定制的240V直流

  针对380V高压直流技术技术不够成熟,且需要定制IT设备电源等问题,目前在国内大规模应用的240V高压直流技术很好的解决了380V高压直流的这些问题。源于220V电力电源技术和48V通信电源技术的240V高压直流,具有较为成熟的技术及生态积累,以及绝大多数的IT设备不用任何改造,可直接由240V高压直流直接供电。此外240V高压直流技术有高达96%的高效率、智能节能休眠、高可靠性、热插拔易维护等特性,这些优点大大普及了240V高压直流技术在国内的开展实用,截至目前,全国已经有近10万台以上IT设备运行在240V高压直流下。

  2.1 AC+240V HVDC 50%+50%

  目前业界以腾讯为首等互联网公司提出的基于240V高压直流技术衍生出来的市电+240V高压直流供电架构,正进一步改变传统UPS等靠硬件多重冗余来保障可靠性的高投入低能效模式。

  对于目前大多数的双电源服务器,可以采用如上图所示的采用一路市电直供,另外一路来自240V高压直流的供电架构。服务器电源内部自动均流,市电和240V高压直流各承担一半负载。由于市电直供支路可以达到近100%的供电效率,而240V高压直流供电具有的节能休眠控制策略可使其效率可在全负载范围内达到94%-96%,这样均分负载情况下的综合供电效率高达97%-98%,比传统的UPS供电架构效率高出很多,在保证2N供电可靠基础上还实现了准市电直供技术的高效率。当然,对于少量的单电源服务器,可以直接挂接在240V高压直流支路上。

  2.2 AC+240V HVDC 100%+0% 服务器主从模式

  在前面市电+240V高压直流数据中心侧不用任何变化,如果能在服务器的电源上做些主从设置,或者目前部分厂家的服务器具备支持休眠一个电源的功能,那么这种主从模式下,市电主供、高压直流系统休眠后备,综合供电效率更是高达99%,实现数据中心供电系统的超高效率。

  实现服务器电源主从模式的方式很多,如下采用腾讯专利的服务器电源调压技术可以通过电源硬件上的微调,即可实现可靠的主从工作及故障切换等,开展起来非常容易。当然也可以通过更为高级的软件控制等策略实现双电源工作在主从模式下,这里不再展开说明。

  采用主从模式工作下的服务器,由于从电源在市电正常的时候基本不带载,因此高压直流系统可以只是个容量很小的充电器,大大节省了240V高压直流电源系统的投资及空间占用,可以是电源和电池一体柜的简单电池柜设计。市电正常情况下,市电几乎承担绝全部负载,同时对电池充电备用,实现99%的供电效率。当市电停电的时,电池瞬间承担起全部IT负载,直至柴油发电机起来带起整个数据中心负载,电池逐步退出并重新被充满,继续等待下一次停电发生。

  采用240V高压直流技术可以比传统供电方案实现高效率,甚至实现近100%的市电直供,但其双电源配置(当然也可以类似facebook采用市电+240V高压直流的单模块双输入电源设计降低成本)以及高压电池等仍不是很完美方案,仍属于过渡技术,将会被新的更好技术取代。





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