郭武（中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080）

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與時俱進的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)及未來

郭武
（中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080）

摘 要當今社會，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深深嵌入了人類的生活當中，離開了互聯(lián)網(wǎng)，人們很多事情將無法進行。作為互聯(lián)網(wǎng)的承載體——數(shù)據(jù)中心，其重要性越來越顯現(xiàn)出來。中國移動已建、在建數(shù)據(jù)中心眾多，其供電能否可靠、安全、高效，始終是業(yè)內(nèi)人士所關心的，本文從多角度探討數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的現(xiàn)在與未來。

關鍵詞安全；可靠；高效；數(shù)據(jù)中心；供電系統(tǒng)

郭武 高級工程師?，F(xiàn)任中國移動通信集團設計院有限公司電源所總工程師。中國通信學會通信電源委員會委員、北京市通信學會通信電源委員會副主任兼秘書長。一直從事通信電源專業(yè)咨詢設計工作。

信息化是現(xiàn)代社會的發(fā)展必然，而信息化離不開通信業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展。中國移動已建、在建的數(shù)據(jù)中心眾多，中國電信、中國聯(lián)通、互聯(lián)網(wǎng)公司、金融、大型企業(yè)也在建設自用或租用數(shù)據(jù)中心?？梢哉f，數(shù)據(jù)中心的建設規(guī)模在當下中國是史無前例的，為追求數(shù)據(jù)中心高可靠性、高效率的運行狀態(tài)，各行各業(yè)都在尋找適合自己的供電模式，暢想數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的未來。

我國公共電網(wǎng)的供電容量、供電質(zhì)量及可靠率逐年改善，高可靠性的數(shù)據(jù)中心市電均要求采用雙回路引入，對數(shù)據(jù)中心來說，公共電網(wǎng)的可利用率非常高。數(shù)據(jù)機房除市電檢修停電外，連續(xù)供電數(shù)年，甚至十幾年都未曾出現(xiàn)過兩路市電電源同時停電的現(xiàn)象。

與此同時，通信電源設備的技術性能也在不斷提高，高頻機UPS技術日益成熟，近年來，陸續(xù)出現(xiàn)了大容量模塊化UPS、240 V直流設備、336 V直流設備、高壓發(fā)電機組等，由于上述設備開發(fā)起點高，在體積、重量、效率、功率因數(shù)、輸入諧波分量等方面都達到了很高水準。供電模式也百花齊放，中國電信采用的直流240 V供電系統(tǒng)、中國移動采用的直流336 V供電系統(tǒng)，以及2N雙母線UPS供電系統(tǒng)、3N雙母線UPS供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)與市電電源混供系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)與市電電源混供系統(tǒng)，甚至蓄電池組設置在ICT設備內(nèi)的12 V系統(tǒng)，無論采用哪種供電模式，其目的無不是建設一個安全、可靠、高效的供電系統(tǒng)。

那么，怎樣建設一個安全、可靠、高效的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)未來將怎樣發(fā)展，始終是業(yè)內(nèi)人士關心的問題。

1　穩(wěn)定的公共電網(wǎng)是數(shù)據(jù)中心可靠供電的基礎

作為數(shù)據(jù)中心的能源供給者——公共電網(wǎng)，一直是數(shù)據(jù)中心賴以生存的動力來源，穩(wěn)定可靠的公共電網(wǎng)源源不斷的為數(shù)據(jù)中心提供著所需電能。

我國的公共電網(wǎng)從改革開放開始，逐年穩(wěn)定發(fā)展，經(jīng)歷了由不足到滿足，又到不足，又到滿足的波浪性發(fā)展。2002年12月成立了國家電網(wǎng)公司和中國南方電網(wǎng)公司兩家公共電網(wǎng)服務公司，它們以建設和運營電網(wǎng)為核心業(yè)務，承擔著保障更安全、更經(jīng)濟、更清潔、可持續(xù)的電力供應的基本使命。

電力體制改革后，我國電力供電可靠性及質(zhì)量總體水平不斷進步，各類主要設施和系統(tǒng)的等效可用系數(shù)逐年提高，非計劃停運次數(shù)持續(xù)下降，10 kV用戶平均供電可靠率、電網(wǎng)質(zhì)量的穩(wěn)定性顯著改善。從2012年開始，全國城鎮(zhèn)10 kV用戶平均供電可靠率已經(jīng)高于通信行業(yè)標準所規(guī)定的一類市電的99.932%供電可靠率標準，即年平均停電時間少于6 h，2014年全國城鎮(zhèn)10 kV用戶平均供電可靠率又提高到99.971%。

圖1、圖2為國家電網(wǎng)近20年來10 kV城鎮(zhèn)用戶平均供電可靠率及年平均停電時間走勢圖。

我國的供電可靠率指標如下：可靠率達99.7%為達標標準，可靠率達99.96%為一流標準，若供電可靠率達到99.99%為國際一流標準。

國能電力[2015]290號國家能源局發(fā)布了配電網(wǎng)建設改造行動計劃（2015～2020年）的通知，并制定了公共配電網(wǎng)建設改造行動計劃，圍繞中心城市（區(qū)）發(fā)展定位和高可靠用電需求，統(tǒng)籌配置空間資源，保護變電站站址和電力廊道落地，高起點、高標準建設配電網(wǎng)，提高供電可靠性和智能化水平，力爭2020年供電可靠率達到99.99%以上，即10kV用戶年均停電時間不超過1 h，達到國際一流標準。

1996年10月8日中華人民共和國電力工業(yè)部第8號令，中華人民共和國電力工業(yè)部發(fā)布《供電營業(yè)規(guī)則》，其相關規(guī)定如下。

電力系統(tǒng)正常狀況下，市電供電頻率的允許偏差為±0.2 Hz；

在電力系統(tǒng)非正常狀況下，市電供電頻率允許偏差不應超過±1.0 Hz；

在電力系統(tǒng)正常狀況下，10 kV及以下三相市電的供電電壓允許偏差為額定值的±7%；

圖1　城鎮(zhèn)10kV用戶平均供電可靠率走勢圖

圖2　城鎮(zhèn)10kV用戶年平均停電時間走勢圖

在電力系統(tǒng)非正常狀況下，10 kV及以下三相市電的供電電壓允許偏差不應超過額定值的±10%；

10 kV供電電壓總諧波畸變率限值為不大于4%。

根據(jù)主流服務器電源輸入指標與《供電營業(yè)規(guī)則》中所規(guī)定的公共電網(wǎng)電壓、頻率、電壓畸變率相比較，主流服務器電源輸入指標相對公共電網(wǎng)指標都有一定的寬泛余量。而且，接入ICT設備的變壓器通常只為通信用交直流不間斷電源系統(tǒng)供電，極少接入變頻設備及其它容易引起市電不穩(wěn)定的用電設備，所以，數(shù)據(jù)中心ICT設備用電環(huán)境相對穩(wěn)定。

公共電網(wǎng)供電質(zhì)量及可用度的逐年提高，一個質(zhì)量穩(wěn)定、高可用度的公共電網(wǎng)為數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的可靠供電提供了基礎條件，也可使不同供電區(qū)域的多個高壓供電系統(tǒng)共享備用發(fā)電機組。

2　可靠的供電系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心安全運行的保證

隨著數(shù)據(jù)中心單體建筑負荷越來越大，數(shù)據(jù)中心單體機房樓的供電系統(tǒng)都是彼此相互獨立的，高可靠性的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)基本采用2N雙系統(tǒng)供電。圖3是數(shù)據(jù)中心ICT設備典型的2N雙系統(tǒng)供電方框圖。系統(tǒng)主要是由市電電源、發(fā)電機組、高低壓供電系統(tǒng)、變壓器、換流設備、蓄電池組及配電設備組成，各部分之間的連接為串聯(lián)關系或并聯(lián)關系，其中一類市電（兩路市電電源引入）與發(fā)電機組為并聯(lián)關系；換流設備與蓄電池組為并聯(lián)關系；2N供電模式的ICT末端供電為并聯(lián)關系；其余為串聯(lián)關系。

串、并聯(lián)方式的系統(tǒng)可靠性計算公式如下。

圖3　數(shù)據(jù)中心典型供電方框圖

2.1 串聯(lián)方式

假設串聯(lián)方式是由n個獨立單元組成，只有當n個獨立單元都正常工作時，系統(tǒng)才能正常工作；系統(tǒng)中任何一個單元的失效，都會導致整個系統(tǒng)的失效。如n個串聯(lián)方式的獨立單元的可靠性分別為R1、R2、R3……Rn，串聯(lián)方式組成的系統(tǒng)可靠性Rs如下式所示，其中Ri為元件i的可靠性。

2.2 并聯(lián)方式

假設并聯(lián)冗余系統(tǒng)是由n個獨立單元組成，只要系統(tǒng)中有其中1個單元正常工作時，系統(tǒng)就能正常工作；只有系統(tǒng)中全部單元都失效，整個系統(tǒng)才失效。如n個并聯(lián)方式的獨立單元的可靠性分別為R1、R2、R3……Rn，并聯(lián)方式組成的系統(tǒng)可靠性Rs如下式所示，其中Ri為元件i的可靠性。

數(shù)據(jù)中心典型方框圖中的供電系統(tǒng)，串聯(lián)設備為開關柜、配電設備、換流設備等，即高低壓開關柜、變壓器、UPS、整流器、交直流配電設備等；并聯(lián)到串聯(lián)回路中的設備為備用設備，即發(fā)電機組、蓄電池組等。根據(jù)計算公式可以得出：設備串聯(lián)級數(shù)越多，其供電可靠性越低，并聯(lián)級數(shù)或個數(shù)越多，其系統(tǒng)供電可靠性就越高。所以說，若想提高供電系統(tǒng)的整體供電可靠性，除了提高系統(tǒng)中各設備自身的可靠性外，還需要簡化系統(tǒng)串聯(lián)級數(shù)，設置合理的（并聯(lián)）備用設備，從而達到提高系統(tǒng)整體的可靠性的目的。

數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)是為ICT設備服務的，數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)的可靠性應與ICT設備的網(wǎng)絡地位相匹配。不能盲目追求高可靠性供電的數(shù)據(jù)中心，要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡地位建設與之相適應的、可靠性適當?shù)墓╇娤到y(tǒng)，高可靠性不是特指供電系統(tǒng)的某一個環(huán)節(jié)，而是針對整個供電系統(tǒng)所言。

利用穩(wěn)定可靠的市電電源，采用市電直供是一種減少串聯(lián)級數(shù)的供電方案，如圖4所示。與圖5我們常見的UPS供電回路相比，市電直供回路沒有設置并聯(lián)的蓄電池組，兩個供電回路的供電可靠性不同，UPS供電回路的供電可靠性高于市電直供回路可靠性。UPS供電回路可靠性之所以高，不是因為UPS設備可靠性高，而是UPS系統(tǒng)并聯(lián)了蓄電池組，多一級備用電源，提高了UPS供電回路的可靠性。拋開蓄電池組，UPS設備本身并不能提高供電回路的供電可靠性，UPS設備只為ICT提供相對穩(wěn)定的正弦波交流電源。假如我們忽略UPS蓄電池組，兩個回路中的設備均為串聯(lián)設備，交流配電設備的可用度要高于UPS+交流配電設備的可用度，因市電直供系統(tǒng)回路少一級設備。故市電直供回路的可靠性將高于UPS供電回路的可靠性。

圖4　市電直供系統(tǒng)回路

圖5　UPS供電系統(tǒng)回路

但對于要求高可靠性的供電回路，需在供電回路中設置與供電回路并聯(lián)的儲能設備，即設置蓄電池組。這也是重要的數(shù)據(jù)中心離不開儲能設備的原因。

同理，設置發(fā)電機組也可提高數(shù)據(jù)中心供電電源的可靠性。

對于ICT設備而言，雙系統(tǒng)供電比單系統(tǒng)供電可靠性高。目前，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心ICT設備都為雙電源設備，即ICT設備機架電源采用1+1并聯(lián)冗余配置，其供電也大多為雙系統(tǒng)供電方式。如果雙系統(tǒng)供電回路中都設有蓄電池組，ICT設備的供電可靠性會更高，其可靠性指標最高可達9個9，目前數(shù)據(jù)機房的UPS供電系統(tǒng)基本采用2N（雙母線）或3N（三母線）供電模式。

近年來，出現(xiàn)了HVDC供電系統(tǒng)，盡管240V直流供電系統(tǒng)和336V直流供電系統(tǒng)開發(fā)起點高，可靠性做的很高，但其單系統(tǒng)獨立承擔ICT設備供電時，即使采用雙路供電，但仍然存在單系統(tǒng)故障隱患，也會在一定程度上影響ICT設備接入端的供電可靠性。

對于重要的ICT設備而言，要保證其供電可靠性，應采用雙系統(tǒng)供電模式。如雙母線UPS供電系統(tǒng)、市電直供與直流不間斷電源混供系統(tǒng)、市電直供與交流不間斷電源混供系統(tǒng)。以上雙系統(tǒng)供電模式中人們最關心的是我國的市電電源能不能對ICT設備直接供電。從前面所述的公共電網(wǎng)相關參數(shù)可知，ICT設備電源（服務器電源）是可以直接由市電供電的。而且，數(shù)據(jù)中心現(xiàn)網(wǎng)運行的UPS設備都具備市電接入旁路功能，即當UPS雙變換電纜故障無法正常工作時，UPS供電系統(tǒng)輸出由逆變器轉(zhuǎn)為旁路供電，即市電電源經(jīng)UPS設備旁路直接為ICT設備供電，這也能夠證明ICT設備可以直接接入市電電源。

圖4、圖5中的兩個供電回路可以組成一套混供系統(tǒng)，混供系統(tǒng)的兩個供電回路中只有交直流不間斷電源供電回路上并接著蓄電池組，而市電電源直供回路沒有并接蓄電池組。根據(jù)可靠性計算，其可靠性最高可做到7個9，滿足ICT設備對供電可靠性的要求。

所以說，即使有一個供電回路是市電直供，雙系統(tǒng)供電回路可以提高數(shù)據(jù)中心供電可靠性，是數(shù)據(jù)中心安全運行的保證。

3　高效的供電系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的動力

衡量數(shù)據(jù)中心是否綠色節(jié)能的一個重要數(shù)據(jù)是PUE值，也是考核數(shù)據(jù)中心的一個重要節(jié)能指標。供電系統(tǒng)的節(jié)能效果雖然不是決定一個數(shù)據(jù)中心是否節(jié)能的決定因數(shù)，但對降低PUE值也起到不可小視的作用。

對于通信電源專業(yè)而言，把供電系統(tǒng)的自身損耗降到最低是對PUE值最大的貢獻。數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)由兩大部分組成，一是開關配電及變壓器設備，另一個是換流設備。供電系統(tǒng)中的開關設備、配電設備及變壓器主要是銅導體及開關組成，其阻值非常小，甚至有些可以忽略不計。設計時，只需要合理選擇相關設備，對上述設備合理布局即能最大限度的降低它們自身損耗，實際上影響供電系統(tǒng)PUE值最大的因素是供電系統(tǒng)中的換流設備。供電系統(tǒng)中的換流設備主要有UPS和整流設備，提高它們的運行效率是供電系統(tǒng)降低PUE值有效方法之一。

隨著換流設備的技術進步，高頻機UPS、模塊化UPS、高效整流設備已經(jīng)得到了廣泛應用。其中高頻機UPS和模塊化UPS的運行效率最高已經(jīng)做到96%以上；高效整流設備的運行效率最高做到97%以上，換流設備運行效率的上升空間已經(jīng)很小。

在保證數(shù)據(jù)中心供電可靠性指標的前提下，要使供電系統(tǒng)的損耗做到最低，唯一能有效做到的是減少換流設備的在線使用，即采用市電直供供電模式，這也是數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能最有效的措施之一。

我們都知道，系統(tǒng)結構越簡單，其運行效率越高，數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)也是如此。以數(shù)據(jù)中心為例，正常情況下，市電電源可不通過交流供電系統(tǒng)中耗能最大的換流設備（UPS和整流器），這時供電回路上串接設備最少，回路供電效率也最高，即市電直接為服務器電源提供電能，也稱市電電源直供系統(tǒng)。采用市電直供技術，并不意味著不用換流設備，因供電回路上還保留著蓄電池組，這樣的供電模式即可利用市電直供的高效率，又能使供電系統(tǒng)在市電電源中斷時，供電系統(tǒng)保持持續(xù)不中斷的為通信設備供電。只要儲能設備（蓄電池組）在，就會存在為其充電的整流設備。

市電電源與不間斷電源混供系統(tǒng)包括市電電源與交流UPS混供系統(tǒng)和市電電源與直流不間斷電源混供系統(tǒng)。

3.1 市電電源與交流UPS混供系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心市電電源與交流UPS混供系統(tǒng)是指一路由交流UPS供電系統(tǒng)為數(shù)據(jù)設備供電；另一路為市電通過高低壓變配電設備直接為數(shù)據(jù)設備供電，兩路電源互為備用。兩個供電回路平時均分負載。

由交流UPS供電的供電回路有兩種形式，一種是采用雙變換供電模式，即市電電源經(jīng)整流器和逆變器向數(shù)據(jù)設備供電；另一種是采用UPS的ECO模式（即旁路運行模式）。當采用ECO模式時，當市電電源滿足服務器電源要求時，由市電電源通過UPS旁路向數(shù)據(jù)設備供電，當市電電源出現(xiàn)故障或電源質(zhì)量不滿足預先設定要求時，UPS將轉(zhuǎn)由交流UPS逆變裝置向數(shù)據(jù)設備供電。

兩種供電模式都有一路由市電直接供電，系統(tǒng)除了必須有的變壓器損耗，市電直接供電回路的損耗只是線路及開關損耗，這時的回路效率是最高的。即使只帶50%負荷，兩個回路的綜合效率也比2N雙母線UPS供電系統(tǒng)高。

3.2 市電電源與直流不間斷電源混供系統(tǒng)

表1　交直流不間斷供電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)表

市電電源與直流不間斷電源混供系統(tǒng)是指一路為有換流設備及蓄電池組的直流電源，另一路為交流220V市電，兩路電源按比例分配負載，互為備用。當市電電源滿足要求時主要由市電供電，當市電電源出現(xiàn)故障或電源質(zhì)量不滿足要求時，由直流電源供電，最大限度的降低電源系統(tǒng)損耗。當市電電源直接供電回路承擔100%負荷時，其混供系統(tǒng)綜合運行效率最高，接近1。或者兩路同時供電，通過設置直流模塊和交流模塊的數(shù)據(jù)功率比例，使整個系統(tǒng)綜合運行可靠性與效率達到最佳。

綜上所述，系統(tǒng)運行效率最高的應為市電電源與交流UPS ECO模式的混供系統(tǒng)；當市電電源與直流不間斷電源混供系統(tǒng)模式中的市電電源承擔絕大部分負荷時，其系統(tǒng)供電效率同樣也很高。

因此，最大限度的提高供電系統(tǒng)的運行效率就是使市電電源直供容量比最大化，保證供電系統(tǒng)的高效運行，從而達到綠色節(jié)能的目的。

4　智能化的監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心安全生產(chǎn)的支撐

中國移動在建數(shù)據(jù)中心眾多，建設規(guī)劃也很大，未來的信息社會的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)無疑是非常龐大的，這對中國移動以及其他電信運營商的現(xiàn)有維護體系都會有巨大的沖擊，要保證數(shù)據(jù)中心的安全生產(chǎn)，建設數(shù)據(jù)中心智能化的監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的，也是必須的。

一個數(shù)據(jù)中心單體機房樓內(nèi)的電源設備多達數(shù)萬個，而且，基地式數(shù)據(jù)中心的電源設備數(shù)量更加龐大，提高運維管理效率，降低運維成本，沒有一個科學、精細、完善、智能的監(jiān)控系統(tǒng)很難勝任未來數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的日常維護。

科學——構建一個結構規(guī)范、合理、容錯能力強、監(jiān)管一體化，又具備良好擴展能力的監(jiān)控系統(tǒng)；

精細——每個設備個體都要納入監(jiān)控系統(tǒng)，并能準確采集每個設備的數(shù)據(jù)信息；

完善——建設功能完善的統(tǒng)一監(jiān)管平臺，不留死角，監(jiān)管做到信息化；

智能——系統(tǒng)采用人性化設計，操作控制界面清晰、方便、靈活、精確，使綜合維護體系變得簡單化。

隨著通信電源設備技術的模塊化、智能化，供電系統(tǒng)維護更加簡單、方便。建設監(jiān)控系統(tǒng)要有大局觀，單一的專業(yè)維護體系應朝著綜合維護體系過渡。通信電源專業(yè)化監(jiān)控系統(tǒng)應融入數(shù)據(jù)中心綜合維護體系中。做到供電系統(tǒng)的監(jiān)控涵蓋整個供電鏈，包括市電引入、發(fā)電機組、高壓開關設備、變壓器、低壓開關柜、換流設備、儲能設備、配電設備、服務器電源。

5　與時俱進、共同發(fā)展是數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的未來

在滿足用戶供電系統(tǒng)可靠性要求的前提下，數(shù)據(jù)中心未來的供電系統(tǒng)將向著安全、可靠、高效方向發(fā)展。

決定供電系統(tǒng)是否安全、可靠、高效，需要電源設備發(fā)展的與時俱進。電源設備技術的發(fā)展會帶動供電系統(tǒng)的發(fā)展變化，供電系統(tǒng)的發(fā)展除了需要電源設備技術的發(fā)展，還有一個重要的推動力是通信設備技術的發(fā)展。通信電源的發(fā)展從來就不是孤立發(fā)展的，它是伴隨著通信設備的發(fā)展而發(fā)展起來的。自從有了程控交換機，才有了48V直流電源；自從有了數(shù)據(jù)設備，才有了UPS的大量應用。

以往新型電源系統(tǒng)的應用都離不開通信設備的需求，而且，這樣的新型電源組成的系統(tǒng)會馬上得到廣泛的應用，如48V直流供電系統(tǒng)和UPS供電系統(tǒng)。但通信電源推出一種新的系統(tǒng)在應用上就不那么順暢，比如中國移動的336V直流供電系統(tǒng)之所以在應用中不如240V直流供電系統(tǒng)那樣容易被人接受，主要是由于336V的供電模式改變了傳統(tǒng)服務器的供電模式，它需要對服務器電源進行定制化生產(chǎn)，這會引來一定的阻力，而240V直流供電系統(tǒng)則不需要對服務器電源進行定制，顯得更容易被用戶所接受。

過去通信電源從集中供電到半分散供電，再到分散供電，再又回到集中供電，未來還會發(fā)展到分散供電。實際上，這些改變不是僅僅通信電源在改變，而是通信電源根據(jù)通信設備的容量變化及負荷分布變化而改變，當然這其中也有通信電源設備模塊化技術發(fā)展帶來的變化。

通信設備與通信電源是兩個不同的行業(yè)，很多生產(chǎn)通信設備的企業(yè)并不生產(chǎn)配套電源，數(shù)據(jù)設備生產(chǎn)廠商更是如此。國外生產(chǎn)服務器的廠商大都不生產(chǎn)配套電源，其服務器電源也是僅僅由幾個電源生產(chǎn)企業(yè)定制生產(chǎn)。服務器生產(chǎn)廠商不會站在電源廠商的角度上來開發(fā)其所生產(chǎn)的ICT設備，同樣，通信電源生產(chǎn)廠商也無法預知服務器未來的發(fā)展走向，但服務器的技術發(fā)展會影響供電系統(tǒng)未來的發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心作為耗能大戶，目前，行業(yè)內(nèi)都在尋找數(shù)據(jù)中心最佳的供電模式，現(xiàn)網(wǎng)出現(xiàn)了多種供電模式，但數(shù)據(jù)中心未來最佳的供電模式是什么樣的，現(xiàn)在還無法確定，因為影響數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的發(fā)展因素很多。本文在以下幾個方面探討一下數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的未來。

5.1 ICT的發(fā)展及演進將影響供電系統(tǒng)的發(fā)展

隨著ICT業(yè)務的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)也會隨之變化。ICT設備的輸入電壓等級的改變可以改變其供電模式；ICT設備的單機架功耗變化可以改變其供電模式。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及去電信化會進一步合理降低數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)備用設備（發(fā)電機組及蓄電池組）的保障能力，減少不必要的冗余配置。

5.2 市電質(zhì)量與數(shù)據(jù)中心交流供電系統(tǒng)自動化

公共電網(wǎng)的質(zhì)量及可靠性越來越高，交流供電系統(tǒng)運行實現(xiàn)智能化和自動化，備用發(fā)電機組系統(tǒng)啟動性能越來越可靠，啟動時間進一步縮短，既可有效降低儲能設備的容量，又可減少通信電源機房面積。其發(fā)電響應時間的縮短也可提高交流供電系統(tǒng)整體的可靠性，增加電源直供系統(tǒng)的可用度。

5.3 一體化智能化監(jiān)控系統(tǒng)

通信電源設備的智能化推動監(jiān)控系統(tǒng)的智能化，將ICT設備內(nèi)的電源納入一體化監(jiān)控系統(tǒng)中，打造一個數(shù)據(jù)中心綜合維護體系。

5.4 交直流不間斷電源技術的發(fā)展及演進

交直流不間斷電源技術走向模塊化，系統(tǒng)運行高效，供電模式向著分布式和分散式供電模式發(fā)展。設備的維護更加智能、簡單，易維護。

5.5 新型儲能設備的研發(fā)及應用

儲能設備的技術發(fā)展應是供電系統(tǒng)最有潛力、最為有力的關鍵點，未來的儲能設備應向著高倍率、智能化、模塊化方向發(fā)展，功率密度進一步提升，設備運行安全可靠，在線維護更加方便?？梢哉f儲能設備的跨越式發(fā)展將是供電系統(tǒng)未來發(fā)展最為重要的一環(huán)。

我們有理由相信，數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)在滿足不同用戶供電需求的前提下，供電模式走向分布式或分散式；高倍率蓄電池更加安全、可靠、智能；市電直供將是未來數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，安全、可靠、高效是與時俱進的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的未來。

Data center power system keeping up with times and future development

GUO Wu
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

AbstractIn the world today, the Internet has deeply embedded in human life, and many things cannot be done without it. Data center, as the carrier of Internet, is becoming more and more important. The data centers built and under construction have a lot by CMCC, whether the power supply is reliable, safety, effi ciency or not is always the main concern of the insiders. This paper inquires into the present and future of the data center from different angles.

Keywordssafety; reliable; effi ciency; data center; power supply system

收稿日期：2015-11-18

中圖分類號TN86

文獻標識碼A

文章編號1008-5599（2016）02-0001-07