La potencia de respaldo del centro de datos es una infraestructura crítica para garantizar la continuidad del negocio, especialmente en el caso de un corte de energía principal, las fuentes de energía de respaldo (como los generadores de diesel) deben responder rápidamente y proporcionar una potencia estable. Se han realizado algunas investigaciones y discusiones superficiales sobre esto, comenzando a partir de los requisitos de las especificaciones estándar, explorando sus requisitos de rendimiento y proporcionando algunas sugerencias para la selección de conjuntos de generadores diesel.
1, Especificaciones estándar
En términos de requisitos reglamentarios, se tienen en cuenta las normas internacionales y nacionales. Por ejemplo, GB50174, Estándares de nivel de Instituto de Tiempo de Abogada, NFPA 110, GB 50052 y otros estándares tienen diferentes requisitos para fuentes de energía de respaldo en diferentes niveles. Si es necesario proporcionar explicaciones detalladas para cada estándar, se gastaría mucho tiempo investigándolas e interpretándolas. Simplemente identifique algunos puntos clave, como el tiempo de la fuente de alimentación, el tiempo de conmutación, etc. Además, la configuración de redundancia de la fuente de alimentación de respaldo también es crucial, como n +1 o estructura 2N, que debe determinarse de acuerdo con el nivel de centro de datos requerido por el usuario.
De acuerdo aGB 50174-2017 Especificación de diseño para centros de datos, Los centros de datos de clase A deben ser alimentados por fuentes de doble energía y equipados con fuentes de energía de respaldo. La fuente de alimentación de respaldo puede ser un conjunto de generadores diesel que sea independiente de la fuente de energía normal, o una línea de alimentación dedicada en la red de fuente de alimentación que es independiente de la fuente de energía normal. Cuando la fuente de alimentación normal falla, la fuente de alimentación de respaldo debe poder soportar la carga de energía requerida para el funcionamiento normal del centro de datos. Además, el nivel de rendimiento del conjunto del generador diesel de la fuente de alimentación de respaldo no debe ser inferior al nivel G3, y el conjunto de generadores del centro de datos de nivel A debe funcionar continuamente y sin límite de tiempo, y la potencia de salida debe satisfacer las necesidades de la carga promedio máxima del centro de datos.
Según elEstándar de la Asociación Americana de la Industria de Comunicaciones ANSI/TIA -942La disponibilidad de la infraestructura del centro de datos se divide en cuatro niveles: Nivel I, Nivel II, Nivel III, Nivel IV. Estos niveles se dividen principalmente en función de la disponibilidad, la estabilidad y la seguridad del centro de datos. Los centros de datos de nivel IV tienen los requisitos de disponibilidad más altos, con sistemas de infraestructura tolerantes a fallas que pueden garantizar el funcionamiento normal incluso en caso de fallas de múltiples dispositivos o del sistema.
Además, NFPA 110 (Asociación Nacional de Protección contra Incendios) estipula que los sistemas de energía de respaldo deben activarse en 10 segundos y admitir la operación de carga completa durante al menos 24 horas.Código GB 50052 para el diseño de la fuente de alimentación y los sistemas de distribución: Se requiere que el tiempo de conmutación de la fuente de alimentación de respaldo sea menor o igual a 15 segundos, y las cargas importantes deben cumplir con el requisito de 0} Segundo conmutación (a través de la transición UPS).
2, Requisitos de rendimiento
Los requisitos de rendimiento incluyen confiabilidad, tiempo de inicio, capacidad de carga, almacenamiento de combustible, ruido y emisiones, capacidad de mantenimiento y sistemas de monitoreo. Por ejemplo, la fuente de alimentación de respaldo debe iniciarse en unos pocos segundos después de interrumpir la fuente de alimentación principal, y se pueden requerir valores específicos, como alcanzar la carga completa en 15 segundos. En términos de almacenamiento de combustible, debe admitir al menos 24 horas de operación de carga completa, lo que puede variar según la ubicación del centro de datos, como requerir reservas de combustible más largas en áreas remotas. Específicamente, como sigue:
1. Confiabilidad
La tasa de éxito de inicio mayor o igual al 99%, y el tiempo de falla anual promedio debe ser menor que 0. 5%.
O Apoyo a la parada de inicio frecuente (probado al menos 12 veces al año).
2. Tiempo de respuesta
Tiempo de inicio en frío menor o igual a 10 segundos, tiempo de inicio en caliente menor o igual a 5 segundos.
El tiempo total desde la interrupción de la fuente de alimentación principal hasta la fuente de alimentación de carga completa menos de o 15 segundos.
3. Capacidad de carga
Capaz de resistir las cargas repentinas (como el paso de carga del 100%) con fluctuaciones de voltaje/frecuencia de menos o igual a ± 5%.
La potencia operativa a largo plazo debe cubrir el 110% -120% de la carga total del centro de datos (considerando la expansión futura).
4. Combustible y resistencia
La capacidad del tanque de combustible admite la operación de carga completa durante más de 24 horas y se reserva una interfaz externa de suministro de combustible.
El tipo de combustible debe adaptarse (diesel de uso común, que debe cumplir con los estándares nacionales VI/Euro VI).
5. Ruido y emisiones
Nivel de ruido: menor o igual a 85 dB (a) a una distancia de 1 metro de la unidad.
Las emisiones deben cumplir con los estándares de la EPA Tier 4 o la EET Stage V.
6. Gestión inteligente
O Apoyar el monitoreo remoto (presión del aceite, temperatura del agua, estado de la batería, etc.).
O Equipado con autodiagnóstico y funciones de alarma de fallas.
3, selección de conjuntos de generadores diesel
Elegir un conjunto de generador diesel adecuado requiere la consideración del cálculo de la capacidad de carga, el análisis de la carga total de equipos de TI, aire acondicionado, iluminación, etc. en el centro de datos y la consideración de la expansión futura. En términos de tipo de unidad, si elegir la carga constante o el tipo de espera, la importancia de los motores sincrónicos y si se adopta el diseño modular. La marca y la calidad también son importantes, ya que los usuarios pueden preferir marcas conocidas, pero necesitan equilibrar su presupuesto. El entorno de instalación debe considerar el espacio, la ventilación, el escape de humo, la absorción de choques y la posibilidad de una operación paralela, así como el servicio postventa y el soporte de mantenimiento.
Las necesidades de nivel profundo que los usuarios pueden no haber mencionado explícitamente incluyen el análisis de costo-beneficio, cómo controlar los presupuestos al tiempo que cumple con las regulaciones o los requisitos ambientales, como si los estándares de emisión cumplen con las regulaciones locales. Además, los usuarios también pueden preocuparse por cómo probar la confiabilidad del conjunto de generadores, como las pruebas de carga regulares y cómo integrarse con el sistema de energía existente, como la configuración de interruptores de transferencia automáticos. Específicamente, como sigue:
1. Cálculo de capacidad de carga
Carga total=Equipo de TI Load+Air acondicionamiento (CRAC)+Iluminación+otros equipos auxiliares.
Factor de redundancia: seleccione la capacidad de la unidad basada en 1. 25-1. 5 veces la carga máxima (para evitar la deposición de carbono causada por la baja operación de carga).
2. Selección del tipo de unidad
Tipo de espera: adecuado para suministro de energía de emergencia a corto plazo, con un precio más bajo.
Prime: admite la operación a largo plazo y es adecuado para escenarios de alta confiabilidad.
• Motor sincrónico: se prefieren los generadores sincrónicos de imán permanente para una mayor eficiencia.
Diseño modular: admite la operación paralela de múltiples unidades para una fácil expansión.
3. Marca y calidad
Marcas internacionales como Caterpillar, Cummins, Perkins, MTU, etc. (alta confiabilidad pero alto costo).
Alternativas nacionales: como Weichai, Yuchai y Shangchai (con alta rentabilidad, es necesario verificar la estabilidad a largo plazo).
4. Adaptación del entorno de instalación
• Espacio: Reserve 1.5 veces el tamaño de la unidad para un fácil mantenimiento.
• Disipación de calor: se requieren canales independientes de entrada y escape de aire, con una temperatura ambiente de menos de o 40 grados.
Reducción de ruido: unidad silenciosa opcional o habitación personalizada insonorizada.
5. Capacidad de operación paralela
Cuando se conectan varias unidades en paralelo, se requiere la función de equilibrio de carga.
El sistema de control debe admitir la sincronización automática y la distribución de carga.
6. Servicio de venta de ventas
Elija un proveedor con una red de servicios localizada bien establecida.
Firme un acuerdo de mantenimiento (incluido el reemplazo regular de los cartuchos de filtro, el aceite del motor, las pruebas de carga, etc.).
Finalmente, según el diseño personal y la experiencia de operación, puede ser necesario recordar a los usuarios que consideren la escalabilidad futura y evite invertir en actualizaciones nuevamente a corto plazo. Al mismo tiempo, las sugerencias para mantener y monitorear el sistema también son importantes para garantizar la operación estable a largo plazo. Además, hay algunas precauciones para el resumen del trabajo:
1. Gestión de combustible
El combustible diesel debe probarse regularmente para evitar obstruir el sistema de suministro de combustible debido al sedimento.
Configure los tanques de combustible duales o el sistema de suministro de combustible de conmutación automática.
2. Pruebas y mantenimiento
Pruebas mensuales sin carga y prueba de carga trimestral (mayor o igual a 30% de carga). Un ejercicio práctico anual que simula la interrupción de la principal fuente de alimentación.
3. Colaborar con UPS
Asegúrese de que el tiempo de conmutación de ATS sea menor que la duración de la batería de UPS (generalmente 5-15 minutos).
Evite que los armónicos del generador interfieran con la entrada UPS.