数据中心配电系统的主要架构及性能要求

据统计数据显示，截至2019年底，我国在用数据中心机架数265．8万架，同比增长28．7％。在建数据中心规模约185万架，与2018年相比增加约43万架。北京、上海、广东三个数据中心聚集区的在用机架数的全国占比为31．3％，若将河北、天津、内蒙古、江苏、浙江、福建、海南等北上广周边地区加上，这一比重会提升至60％以上。

数据中心属于重资产投资行业，生命周期通常在15－20年，建设期通常需要2－3年甚至更长时间，经历选址、设计、建设、验收、测试等一系列环节。土地、水电、宽带、人力等成本，以及数据中心面向的客户以及客户稳定率、重点辐射的市场、市场竞争格局、机柜上架率等众多因素均会影响未来数据中心运营状况。

厂商在建数据中心时会重点考虑当地土地、人力、水、电、网等因素，使数据中心的建设成本和运营成本最低。通常，数据中心总成本包括资本性支出和OPEX，其中CAPEX主要包括土建和数据中心所用的IT、CT设备等成本，OPEX主要包括数据中心日常维护费用、电费、房租等。经调研发现，作为一个耗电大户，若以10年来计算，数据中心电费占比可达总成本的近60％。

数据中心内服务器等IT设备对供电的连续性和可靠性有着非常高的要求，由于供电系统在数据中心建设中的重要性，包括美国ANSI／TIA－942《数据中心通信设施》和我国GB 50174《电子信息系统机房设计规范》等相关标准中，都对数据中心配电系统提出了一系列要求，包括双路冗余供电、UPS配置容量等。

表1． 数据中心配电系统框图

表2． 数据中心配电系统主要架构

随着大型和超大型数据中心在全球以及国内的兴起，数据处理量的大幅提升带来了数据中心基础设施规模的增大，进而对供电的可靠性要求也进一步上升。传统的单机／串联热备份／N＋1直接并机都不能做到电源的相互独立，使得与之相配套的配电回路也无法做到独立，也就是说每个环节都有可能出现单点故障导致服务器供电失效。因此 2N／2（N＋1）的多电源供电模式随着大型和超大型数据中心的兴起也在逐步成为主流方案，此类方案对应国标中的 A／B级数据中心或者TIA－942标准中的Tier III／IV等级数据中心。

从数据中心配电系统架构来看，分为市电／油机交流输入系统、UPS供电系统和负载机架配电系统三部分；从涉及的产品来看，UPS和低压电器是数据中心配电系统的核心部分，具有对产品性能要求高、单个项目价值量大的特点。

UPS是数据中心内部的主要组件，与服务器的使 用量呈正比例关系。从需求端来看，互联网行业的UPS需求占比呈逐渐上升的态势；从2016年的11．6％提升到了2019年的15．0％；电信行业的UPS需求占比从2016年的13．8％提升到了20219年的17．6％。

责任编辑：gt