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未来的网络电源架构

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-29 0:32:30 * 浏览: 1
公用电源和高压直流混合电源系统是ICT领域电源体系结构的新发展方向,它以高压直流电源为保证电源的基础,以市政电力为主要电源资源。高安全性。该电源架构可以很好地实现节能降耗,解决了长距离供电和高功率密度供电的问题,达到了高效,高可靠性,轻便的目的。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)? “ https://”:“ http://”),document.write(unescape(随着互联网和云计算的迅猛发展,ICT(信息和通信技术,信息和通信技术)),业务整合的趋势也一直在不断加强。下一代的未来网络对电源系统的构造和运行提出了新的要求。将来,网络电源架构必须具有高可靠性,高效率和灵活的电源功能。它可以应对突如其来的业务的高承载能力,具有集成,智能和可扩展性的电源系统的运行管理,以及轻便,低成本的电源系统构建模式和运行模式。 1通信局供电系统存在的问题(1)高能耗,高初始投资传统电信局和数据中心的基础设施建设采用“一步到位”的模式。长期需求量大,导致初期建设规模大,投资大,远远超过了近期的业务需求。因此,初始电源系统和制冷系统长期处于低负荷运行状态。整个机房的PUE值过高。高能耗运行。 (2)原有机房屋的旧电源系统难以使用。传统电信局的突出矛盾是现有供电和配电系统的容量和系统结构无法满足未来新的网络电源的需求。动力电池室的面积和供电电压不再符合新要求。 (3)建设标准不适应未来网络发展趋势。通信电源系统的建设标准应符合通信设备和通信网络的高可靠性和高可用性的要求。匹配,但这些标准和指标要求ICT融合技术以及不再适用的下一代未来网络架构和网络安全的开发要求,因此迫切需要建立新的施工标准和技术指标体系适用于未来的网络。 (4)现有机房由于应用场景不同,改造困难。传统的通信办公大楼和数据中心使用不同的建筑标准和设计规范。建造的计算机室非常不同,无法重复使用。它们与ICT领域的融合和发展不匹配。现有运营商大量的通信中心和接收器集群集成式接入设备室需要从传统的通信服务迁移到新的SDN(软件定义网络,软件定义网络),NFV(网络功能虚拟化)和云计算服务。如果参照现有数据中心标准进行改造,将产生极大的投资浪费和进度滞后。 2在电源架构技术发展的当前阶段,电力系统转换效率越来越高。对于高频UPS和高压DC产品,当前主流产品效率已达到95%,并且在未来还有改进的空间。非常有限。由于轻资产和高效率带来的压力,运营商将尝试更高效的电源架构,而不是专注于提高电源系统本身的性能。为了满足SDN,NFV,云计算和超宽带网络等新技术和服务的发展需求tworks表示,未来网络的电源架构将以“标准化,高效,池化,灵活的可扩展性和智能性”为发展方向。通过标准架构模型,针对多种类型场景的复杂电源架构集成可以满足各种传统服务和新Internet服务不断变化的需求。 (1)标准化建立统一标准的电源架构。在此体系结构中,可以通过调整系统配置方案和操作策略来调整用于多种类型的复杂方案的服务模型和用于层次结构的业务对象。在可预见的将来,该城市的直接电源架构将用作运营商未来所有级别的网络机房的标准电源架构。 (2)高效电源架构需要从两个方面实现高效目标:整个①从电源引入到ICT设备的整个输电过程应最大程度地减少电源转换,即减少交流和直流电源在输电过程中,②低压输电部分尽可能靠近ICT设备,以减少输电部分的线路损耗,③高效供电架构的目标将使用城市电力来承担ICT设备的全部负荷,并确保电源在待机状态下工作。仅在市电故障时才能使用。 (3)资源池:在未来的网络机房中,将有多个完整的电力系统。这些电源系统可以独立工作,也可以通过简单的直接连接组合成一个大型资源池。通过统一的电源管理平台,可根据业务需求自动调整电源分配,解决电源的汇聚,优化和共享。电力系统的资源池可以充分利用现有电力系统,提高电力系统的负荷率和效率指标,优化资源利用,节省电力,空间和机房散热费用,极大降低了电力系统的运行维护成本。 (4)灵活的可扩展性灵活的可扩展性是指电源架构中部署的电源系统的在线扩展。此在线扩展不会影响在线服务的运行。它可以在原始电源系统中实现,也可以在合并电源系统资源后通过添加新的电源系统来实现。 (5)智能是基于资源池的电力系统,将运行和监控分开,并对所有电力系统运行进行云管理。基于云的高层能源管理策略是整个能源管理的中心。实现与云资源池的对接,将ICT设备和电力系统集成到一个集成系统中,以达到高效运营的目的。这种智能措施需要支持智能管理解决方案,例如云资源的动态迁移,电力系统的动态负载分配以及削峰和填谷。 3城市供电现状分析根据中国电联可靠性管理中心发布的统计数据,2015年全国10kV用户平均供电可靠性RS1为99.88%,平均停电时间为10.50小时/家庭。华东,华中和华南四个地区的城市用户平均中断时间为每户4.08小时,低于全国平均水平。多年来,全国城市10kV主要用户的电源可用性指标请参见图1-3。目前,传统的通讯局大楼和数据中心基本上建在经济较发达的地区,或者使用专用电源线。电网环境相对良好,停电次数相对较少。根据中国电力工业联合会可靠性管理中心发布的统计数据,主要城市10kV用户的平均故障中断指数已经低于一流城市电力推出的指标,但平均故障中断时间指标为li远远高于一流城市力量所要求的0.5。 h,因此在此阶段,主要城市用户引入的单通道10kV市电的可靠性非常接近标准YD / T1051中规定的一流市电要求。 4新型电源架构分析根据中国工会联合会可靠性管理中心发布的数据,目前全国主要城市10kV用户的供电技术指标均优于ICT设备电源输入指标的要求。同时,电源可用性指标与YD / T1051标准之一的商用电源类别非常接近,因此它具有向ICT设备直接供应商用电源的条件。采用ICT设备直接供电后,整个供电系统的损耗只会是线路损耗,而不会发生能量转换损耗,这将大大提高整个供电系统的供电效率。 (1)市电混合电源架构市电混合电源系统可以解决由于服务器双电源共享模式和UPS的使用而导致数据中心服务器电源效率低,电源系统能量损失大的问题。城市电力混合供电系统的基本系统架构包括:一组服务器(包括双回路),城市电力直接连接到服务器电源,第二城市电力连接到保证电源(ACUPS /高压直流电),以确保电源输出端与第一路双向服务器电源连接。在城市电力混合供电系统中,当一条城市电力线路发生故障时,另一条电力线路的相应供电设备可以及时输出所需的负载,以使服务器设备连续工作。具体的系统结构如图4所示。目前,市场上大多数服务器都配备了双电源模块。在双电源模块通过各自的开关电源降压后,它们将并行输出到最终电源设备(例如服务器主板)。将直接导致服务器电源故障。近年来,随着主电源质量的逐步提高,服务器电源模块的适应性增强以及用户对ACUPS的低能效的不满,从而考虑到建设成本,系统效率和成本的提高。可用性方面,一些用户已经开始尝试使用1 +1 ACUPS电源的方案。然后,随着HVDC的逐渐成熟,一些用户也开始尝试同时采用1个主电源+ 1个HVDC电源的方案。现有的大多数交流服务器电源都可以在240V直流电压下工作,但不能在336V直流电源系统的输入条件下工作。如果需要在336V直流电源系统的输入条件下工作,则服务器需要使用为336V直流电源系统设计的服务器电源。 (2)市电+ ACUPS方案该计划使用1个市电+ 1 ACUPS(包括完整的UPS,模块化UPS)尝试。在确保高可用性的基础上,建设投资减少了近一半,运营也减少了。效率提高了5%以上。具体结构如图5所示。①可用性:随着近几年国内供电质量的不断提高,电力公司可以保证的供电量持续增加。 1线市电和1线ACUPS的系统可用性可以达到5到6 9,这比传统的N +1并行连接要高。冗余配置输出错误的双向UPS系统。 ②施工成本:与传统的N + 1配置ACUPS系统相比,投资略低。 ③工作效率:由于电源侧的电源效率接近于1,因此将其配置为负载率。合适的位置比采用N + 1配置的ACUPS高约5%。 (3)市电+ HVDC方案随着逐渐成熟的240V / 336V HVDC,逐渐尝试由1个市电+ 1 HVDC(240V / 336V)共享的电源方案。目前,一些数据中心已经开始大规模应用。结构如图6所示。①可用性:因为HVDC系统本身的可用性高于ACUPS系统,所以1个主电源+ 1个HVDC配置的系统可用性可以达到8-9,这比1个主电源+ 1 ACUPS配置系统要高,并且可以实现可预测性②系统建设成本:与配置了1个主电源+ 1 ACUPS的系统相比,建设投资略低;③运行效率:主电源的供电效率接近1,HVDC本身具有模块休眠功能,因此实际终端配电系统的效率可以达到96%,比配置有1个主电源+ 1个ACUPS的系统高约2%。 (4)主电源主架构如果需要将服务器电源系统的供电效率进一步提高到理想电源效率空间的99%,则取决于服务器电源是否可以在主电源中工作主电源的供电,以及确保电源热备份的方式。在1线市电+ 1线HVDC 240V / 336V双输入的情况下,可以使用1线主电源+ 1线HVDC热备用的工作模式。双电源服务