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组织应该采用集中式发电机吗?

来源:UPS应用网 作者:Harris编辑 更新时间:2020/10/20 7:25:50

摘要:如今,很多组织需要在集中式中压备用发电机组和分散式发电机之间进行选择。

    如今,很多组织需要在集中式中压备用发电机组和分散式发电机之间进行选择。
  
  由于备用发电机占了数据中心基础设施成本的很大一部分,尤其是对于托管数据中心而言,这是需要优化的关键子系统。如今,在大型超大规模数据中心的背景下,组织主要考虑和比较两种类型的备用发电机架构:
  
  •分散式备用发电机组,每台中压和低压变压器使用一台发电机,而不管其冗余级别如何。
  
  •适用于整个站点的集中式中压备用发电机组,具有N+1或N+2发电机冗余。
  
  以下比较一些主要因素,以根据特定的限制和要求来决定哪种方法最好。
  
  优化发电机成本
  
  当然,选择发电机以及如何优化基础设施这一部分的关键驱动因素是成本。有几件事情要考虑:
  
  发电机尺寸
  
  1.每个动力传动系使用一个发电机组,使组织不得不匹配变压器和发电机之间的功率,这没有灵活性。
  
  2.使用集中式发电厂可以使我们选择最具成本效益的发电机尺寸(就资本支出和运营成本而言)和最佳的采购提前期。
  
  发电机的冗余和数量
  
  1.根据定义,每个动力传动系只有一个发电机组,动力传动系级别的冗余量指示发电机的冗余度是相同的。基本上,如果低压配电为2N,则发电机组也将为2N。
  
  2.集中式发电机电站的主要优点之一是能够使用N+1或N+2发电机,而与下游的架构无关。这为设计提供了很大的灵活性,并允许组织优化要安装的发电机的数量。
  
  增长计划/可扩展性
  
  1.将发电机组放置在每个动力总成上(对于分散式电厂结构而言),每次安装动力总成时,都需要安装发电机,其发电机的尺寸应满足最坏情况下的最大预期负载。因此,在这种架构中,随着数据中心基础设施的增长,将会增加发电机的部署。
  
  2.当然,对于集中式发电厂,在最坏的情况下也有必要确定发电机的大小。但是,可以在知道数据中心现有部分的实际负载的情况下调整发电机的数量。例如,如果实际负载消耗是现有IT机房预期负载的40%(例如较低的机架密度),则可以在计算所需的额外备用功率时考虑这种情况,并可能将发电机投资延迟到新的IT室已安装。
  
  对中压配电的影响
  
  当发电机分散运行时,每个发电机都与特定的中压和低压变压器相关联,因此上游中压配电电对于负载的正常运行时间并不重要,因为如果中压配电设备出现故障,负载仍将由本地发电机提供电力。
  
  当发电机集中在中压水平时,下游的所有配电对维持负载的正常运行时间至关重要。在大多数情况下,尤其是对于托管数据中心,需要具有容错系统,这使得中压配电更加昂贵,并且需要更复杂的中压配电保护和控制系统。显然,这是集中式电厂架构的主要缺点。在实践中还需要更高级的工程能力。
  
  当然,中压保护和控制系统的复杂性将在数据中心的第一阶段带来更多的调试时间,因为需要在中压级别的整个系统中部署该系统。即使架构可扩展和模块化以减少调试时间,第一阶段也需要测试整个电厂控制系统。但是对于将来的扩建阶段,这也意味着在动力总成系统级没有控制系统,至少可以简化动力总成系统级的调试。
  
  如何选择正确的架构
  
  对于大型超大规模数据中心而言,集中式中压发电机组的主要优势是发电机组的成本优化,因为在选择额定功率和使用的发电机数量方面具有灵活性,而不论发电机组的大小和冗余级别如何动力总成。这也可以使发电机增长计划适应数据中心的实际需求。如果在设计阶段不完全了解异构负载,则这种灵活性可能是关键优势。
  
  但是,在具有高功率消耗率的同质负载的情况下,并且当已经使用4+1或更高的动力总成冗余(即分布式冗余或块冗余架构)时,节省的发电机成本可能不足以证明其合理性。使用更复杂的系统,例如集中式备用发电厂。
  
  希望在参考设计中提出一种非常灵活的架构,因为它是针对托管应用程序的。因此,很多组织选择使用采用闭环分布的集中式备用发电厂,以使容错系统具有很高的可靠性。现在访问参考设计,以查看它是否可以满足组织托管设备的灵活架构和成本要求。

  
  编辑:Harris
  

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