柴發(fā)技術(shù)|數(shù)據(jù)中心發(fā)電機供電系統(tǒng)如何確定？

項目設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)項目規(guī)劃，項目實際應(yīng)用和對可靠性的要求確定數(shù)據(jù)中心項目的等級，再根據(jù)數(shù)據(jù)中心等級和Uptime的規(guī)定選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

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不同架構(gòu)的初始投資和可靠性

由于發(fā)電機設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，考慮到機組自身可能發(fā)生故障，發(fā)電機組設(shè)計中采用冗余來提高系統(tǒng)可用性。

在發(fā)電機供電系統(tǒng)中目前有N、N+X、2N、2N+1等不同架構(gòu)。下面將分別介紹幾種不同架構(gòu)的初始投資和系統(tǒng)可靠性：

N系統(tǒng)

N系統(tǒng)滿足基本需求，沒有冗余的發(fā)電機。

優(yōu)點：是系統(tǒng)簡單，硬件配置初始成本低廉；由于發(fā)電機組工作在設(shè)計滿負荷條件下，因此效率較高。
缺點：是可用性偏低，當(dāng)發(fā)電機組發(fā)生故障，負載無保護電源；在發(fā)電機設(shè)備維護期間，負載處于無保護電源狀態(tài)；存在多個單故障點。

N+X系統(tǒng)

N+X并聯(lián)冗余系統(tǒng)是指由N+X臺型號規(guī)格相同且具有并機功能的發(fā)電機并聯(lián)組成的系統(tǒng)，配置N臺發(fā)電機組，其總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的基本容量，再配置X臺（X＝1～N）發(fā)電機組冗余設(shè)備，允許X臺設(shè)備故障退出檢修。

優(yōu):?相對于“N”系統(tǒng)，“N+X”系統(tǒng)在發(fā)電機組配置上有了一定的冗余，系統(tǒng)可靠性有所提高，同時帶來了系統(tǒng)配置成本的增加、系統(tǒng)負荷率的降低導(dǎo)致系統(tǒng)整體效率降低。

缺:?N+X系統(tǒng)在成本增加不多的前提下提高了可用性，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但是該系統(tǒng)在發(fā)電機組輸出端仍然存在單故障點，實際應(yīng)用中由此造成的系統(tǒng)供電失敗也不多見。

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2N系統(tǒng)

為了消除單點故障，高級別供電系統(tǒng)通常采用備用電源的2N冗余系統(tǒng)。

該系統(tǒng)是指由兩套或多套發(fā)電機組組成的冗余系統(tǒng)，每套發(fā)電機組N臺發(fā)電機組的總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的基本容量。

該系統(tǒng)從交流輸入經(jīng)發(fā)電機組直到雙電源輸入負載，完全是彼此隔離的兩條供電線路，也就是說，在供電的整個路徑中的所有環(huán)節(jié)和設(shè)備都是冗余配置的，正常運行時，每套發(fā)電機組系統(tǒng)僅承擔(dān)總負荷的一部分。

優(yōu):?這種多電源系統(tǒng)冗余的供電方式，克服單電源系統(tǒng)存在的單點故障瓶頸，增加了供電系統(tǒng)可靠性。采用2N冗余系統(tǒng)可用性得到明顯提高。

缺:?2N冗余系統(tǒng)的缺點也非常明顯，設(shè)備配置多、成本高，通常情況下效率比N+X系統(tǒng)低。

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Uptime四個數(shù)據(jù)中心等級

如何選擇系統(tǒng)架構(gòu)呢？

投資者考慮的是經(jīng)濟效益，總是愿意以最小的投資來完成項目的建設(shè)。

而運營者考慮的是系統(tǒng)的可靠性，總是希望以最少的故障和最少的維保來進行系統(tǒng)的運營。

如何平衡兩者的利益，應(yīng)根據(jù)項目的具體應(yīng)用而定。對于目前數(shù)據(jù)中心備用電源的系統(tǒng)架構(gòu)，Uptime將數(shù)據(jù)中心分為四個等級，不同等級對發(fā)電機組系統(tǒng)架構(gòu)和功率類型作出了如下規(guī)定：

?按最小投資、抑或最高可靠性來設(shè)計數(shù)據(jù)中心發(fā)電機組供電系統(tǒng)。