于 璐

（中通服咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

5G技術(shù)的全面推廣和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展催生了一大批新型業(yè)態(tài)，為了滿足電力系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)范，需要整合數(shù)據(jù)中心運(yùn)行體系，在減少冗余配置的同時(shí)，確保分布式供電系統(tǒng)在邊緣數(shù)據(jù)中心支持下更加規(guī)范。

1 邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)概述

1.1 內(nèi) 涵

邊緣數(shù)據(jù)中心是在同一個(gè)信息區(qū)域內(nèi)對(duì)云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行合理化信息源補(bǔ)充的中心模式，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 邊緣數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)

盡管云數(shù)據(jù)中心覆蓋范圍較廣，但是卻無(wú)法對(duì)某個(gè)城市或者是某個(gè)區(qū)域的具體應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行非常精細(xì)化的管理。隨著5G技術(shù)的全面發(fā)展，邊緣數(shù)據(jù)支撐模塊的應(yīng)用價(jià)值更加突出，將其布置在小區(qū)、高速公路或者工廠等位置能夠滿足區(qū)域性用戶的基本需求[1]。大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，人們的日常生產(chǎn)和生活均會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，若是這些數(shù)據(jù)都上傳到云數(shù)據(jù)中心，則會(huì)出現(xiàn)非常巨大的數(shù)據(jù)冗余?；诖?，設(shè)置邊緣數(shù)據(jù)中心，建立更加科學(xué)且規(guī)范的本地化服務(wù)模式，有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分類管理和匯總，提高數(shù)據(jù)應(yīng)用效率。通過對(duì)應(yīng)的邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性供電數(shù)據(jù)的管控，從而提高區(qū)域性供電服務(wù)的質(zhì)量和水平。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

如果按照理論標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分布式處理技術(shù)進(jìn)行分析，指一組計(jì)算機(jī)同時(shí)完成工作任務(wù)，而在任務(wù)完成后顯示的用戶身份為獨(dú)立的一臺(tái)計(jì)算機(jī)。在分布式系統(tǒng)應(yīng)用控制體系內(nèi)，要借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一組計(jì)算機(jī)連接管控，同時(shí)實(shí)現(xiàn)面向用戶的計(jì)算機(jī)分析，保證分布式管理內(nèi)容最優(yōu)化。

如果從數(shù)據(jù)中心評(píng)估內(nèi)容的角度分析，則分布式處理技術(shù)是支持云數(shù)據(jù)中心管控要求的應(yīng)用模式。將各個(gè)數(shù)據(jù)中心視為獨(dú)立的IT資源，統(tǒng)籌管理獨(dú)立邊緣數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)邏輯層面的整體性應(yīng)用模式。通過配置統(tǒng)一的資源管理和調(diào)配結(jié)構(gòu)，最大程度上提高計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源的應(yīng)用價(jià)值[2]。

在邊緣數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模后，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理必然會(huì)受到冗余信息的影響，一旦時(shí)延增加，分布式處理模式就會(huì)制約信息數(shù)據(jù)的管理。在國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施和無(wú)線技術(shù)全面進(jìn)步的時(shí)代背景下，邊緣數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接入模式也將朝著更加科學(xué)的方向發(fā)展。通過匹配5G技術(shù)，在分布式處理技術(shù)保障體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的應(yīng)用價(jià)值。落實(shí)邊緣數(shù)據(jù)中心分布式處理技術(shù)，充分發(fā)揮分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的支撐作用。與此同時(shí)，有效建立分布式計(jì)算和存儲(chǔ)模式，確保能對(duì)不同地理位置的邊緣數(shù)據(jù)中心予以統(tǒng)一化科學(xué)管理。制定動(dòng)態(tài)調(diào)度控制方案，保證相應(yīng)的管理效能更高。需要注意的是，邊緣數(shù)據(jù)中心不能完全替代云數(shù)據(jù)中心，只能通過建立更加貼合集中存儲(chǔ)和B/S架構(gòu)應(yīng)用模式的控制機(jī)制保證分布式處理系統(tǒng)控制效果應(yīng)用水平最優(yōu)化[3]。

2 邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)應(yīng)用

基于邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用要求設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)，同時(shí)結(jié)合供電應(yīng)用規(guī)范和具體內(nèi)容構(gòu)建科學(xué)合理的系統(tǒng)管理模式，從而確保相關(guān)應(yīng)用效果最優(yōu)化。目前，分布式供電系統(tǒng)要從配電模塊、供電系統(tǒng)模塊、機(jī)柜箱設(shè)備模塊以及蓄電池設(shè)置模塊等方面開展相應(yīng)的應(yīng)用工作，從而打造更加完整的邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用監(jiān)督模式，為分布式供電系統(tǒng)運(yùn)行效能的提升提供保障[4]。分布式供電系統(tǒng)關(guān)鍵模塊構(gòu)成如圖2所示。

圖2 分布式供電系統(tǒng)關(guān)鍵模塊

2.1 配電模塊

結(jié)合邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用要求，使用定制架構(gòu)一體化處理模式實(shí)現(xiàn)直流電源應(yīng)用控制，并且匹配電力用交流不間斷電源完成相應(yīng)工作的管理。與此同時(shí)，為了保證配電傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，還要在運(yùn)行中建立空調(diào)配電、照明配電以及不間斷電源（Uninterruptible Power System，UPS）配電等集成模式，以便配電模塊能發(fā)揮其實(shí)際作用，提升供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用水平。

2.2 供電模塊

結(jié)合數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)的建設(shè)要求，供電模塊機(jī)房的設(shè)計(jì)要確保能對(duì)主機(jī)中相關(guān)數(shù)據(jù)予以保護(hù)，配合布局模式、設(shè)備應(yīng)用規(guī)范等搭建電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用控制平臺(tái)，從而為分布式供電系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)匯總和處理提供良好的保障[5]。

2.3 機(jī)柜箱設(shè)備處理

在邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)中，對(duì)機(jī)柜箱等基礎(chǔ)設(shè)施予以監(jiān)督，同時(shí)需要支持380 V/400 V/415 V的三相交流電輸入模式，以便相應(yīng)的輸入相電壓在規(guī)定范圍內(nèi)都能開展數(shù)據(jù)校對(duì)，并且實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制。在設(shè)置過程中，建立更加可控且安全的管理模式，提高產(chǎn)品使用效能，為分析和處理工作的優(yōu)化予以支持[6]。

2.4 蓄電池

對(duì)于邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)而言，科學(xué)規(guī)范的蓄電池至關(guān)重要，需要結(jié)合整體管理需求選擇UPS蓄電池。相較于獨(dú)立箱柜，UPS蓄電池能實(shí)現(xiàn)物理層的完全隔離，避免信息交互造成信息冗余，同時(shí)對(duì)于蓄電池更換和維護(hù)也具有重要意義。在蓄電池設(shè)置的過程中，通過匹配新型蓄電池應(yīng)用模式還能減少故障率，確保后續(xù)維護(hù)工作順利開展[7]。

3 邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，邊緣數(shù)據(jù)中心將受到更多的關(guān)注?；跀?shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析建立分布式系統(tǒng)，確保供電管理工作更加精細(xì)和規(guī)范，減少信息冗余對(duì)供電工作造成的影響，實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)部署，從而提升供電系統(tǒng)管理的綜合水平，也為供電服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化奠定基礎(chǔ)。

3.1 模塊化發(fā)展

基于邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電管理要求，供電系統(tǒng)正朝著模塊化方向發(fā)展[8]。在供電對(duì)應(yīng)地點(diǎn)部署模塊化數(shù)據(jù)中心，配合靈活性管理機(jī)制確保邊緣算力所需的機(jī)架規(guī)模都能滿足要求，在任何地域都能實(shí)現(xiàn)快速部署處理。在部署管理控制工作中，不能局限于部署的設(shè)備和機(jī)架模式，需要更加側(cè)重于供電系統(tǒng)中供配電單元、制冷系統(tǒng)的應(yīng)用效能，提升模塊化供配電工作的基礎(chǔ)效能，為標(biāo)準(zhǔn)化模塊部署發(fā)展提供良好的空間[9]。

3.2 預(yù)制產(chǎn)品化

對(duì)于邊緣數(shù)據(jù)中心發(fā)展體系而言，預(yù)制產(chǎn)品化將成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)近端和近云端設(shè)計(jì)預(yù)制產(chǎn)品，結(jié)合分布式供電系統(tǒng)規(guī)范要求，保證相應(yīng)子模塊都能完成具體作業(yè)。

近端數(shù)據(jù)中心利用一體柜產(chǎn)品完成部署工作，依據(jù)供電系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)確保相應(yīng)工作內(nèi)容都能滿足要求，利用24U或者是42U規(guī)格容納多臺(tái)服務(wù)器，提升預(yù)制效能。在完成預(yù)制后，客戶可以根據(jù)實(shí)際情況采購(gòu)和部署，確保供電系統(tǒng)分布的規(guī)范性。例如，設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)插電即可使用的供電模塊，滿足車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等的要求。

近云端邊緣數(shù)據(jù)中心采取的是微模塊產(chǎn)品，應(yīng)用1排或是2排機(jī)架就能建立小型機(jī)架集群供電管控體系，同時(shí)建立獨(dú)立的供配電、制冷、監(jiān)控等應(yīng)用架構(gòu)，為邊緣數(shù)據(jù)中心快速部署提供支持。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)化

除此之外，邊緣數(shù)據(jù)中心支持的分布式供電系統(tǒng)也將向著標(biāo)準(zhǔn)化模式發(fā)展和轉(zhuǎn)型。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)供配電要求、標(biāo)準(zhǔn)制冷以及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試評(píng)估等內(nèi)容，建立具有較高安全性和可用性的數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定控制模式，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化思路更好地優(yōu)化供電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)提升供電系統(tǒng)的服務(wù)效能[10]。

4 結(jié) 論

綜上所述，邊緣數(shù)據(jù)中心分布式供電系統(tǒng)正朝著更加科學(xué)規(guī)范的方向發(fā)展，在合理搭建部署結(jié)構(gòu)的同時(shí)，需要滿足基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)維管理的要求，從而更好地適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)景，為供電管理工作效率的提升提供保障，同時(shí)為電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。