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电源协会韩林道谐波管理:化解供电系统隐形毛病

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-宣布工夫:2012-06-18 09:14:00

  中国IDC家当同盟讯为了提拔数据中心行业对平安管控体系越发周全的熟悉及手艺的生长,减速推行电能质量管理体系的运用尺度。中国数据中心家当生长同盟特于6月24日在京具举行“2011中国数据中心安全管理趋向研讨会”,约请海内浩瀚资深专家便数据中心平安运维和电能质量管理等议题停止深切交换和讨论。

  中国IDC家当同盟网作为中国数据中心家当生长同盟的官方指定媒体,对此次大会停止全程深切报导。

  中国电源协会高级工程师韩林在演讲中指出,数据中心的供电系统构造是以现在是以UPS电源为中心的高压交换供电系统,包孕输入电源体系和以UPS为中心,资助UPS输入、输出配电一直到负载之前的供电系统,包孕配电、配电柜、电压其、电缆等。

  供电系统的谐波仍旧是一个隐形毛病,由于在联系关系体系傍边存在两方面的谐波源,一个就是负载的开关电源,固然05年今后有新的IDC尺度,类似于开关电源模块的小容量电源产物,它的谐波不克不及够凌驾20%。然则负载的开关电源装备都是一些单向负载,含有一定量的谐波。

  以下为中国电源协会高级工程师韩林演讲全文:

  韩林:列位指导、列位专家,人人下昼好!今天非常高兴有如许一个时机跟人人配合讨论有关数据中心动力安全管理如许一个课题。

  现在来说,数据中心傍边存在的题目也对照多,特别是在电源体系方面,因为我们的工夫也对照重要,以是我便选择两个话题跟人人简朴的讨论一下。第一个题目,数据中心体系现在的近况,特别是电源体系现在存在的发展趋势;二是供电系统傍边存在的题目,也把它枚举了出来跟人人配合交换和讨论。

  数据中心外洋从1997年最先大量数据中心的建立,海内是从2000年最先,然则数据中心的建立已往一向没有尺度。人人晓得,2005年公布了美国ANSI/TIA-942的尺度,,我们国度08年有一个GB50174的尺度,有了海内、外洋更多的范例,可以获得一些指导性的看法。

  经济技术的生长增进了数据中心奇迹的生长,生长的速度也是异常快,包中大型的数据中心越建越多,每一年皆能够听到有新的大型数据中心建立在最先,好比像天津的超算,深圳的超算,另有济南的超算如许一些国度大型数据中心。借包孕像前些日子听到的,在重庆要建一个10平方公里的云计算中心。像如许一些大型数据中心的生长,阐明海内数据中心奇迹的生长确实有一个日新月异的生长。

  数据中心成为新经济的一项标记,从各行各业,无论是工农业、企业、贸易,包孕国防一直到人们的日常生活傍边,皆受国际互联网的运用,同时它的背后就是数据中心在强有力的支撑。适才许多专家曾经谈到了那方面的论点。

  打造绿色数据中心曾经成为时期的一个潮水,节能、低碳、环保是我们数据中心生长的一个偏向,平安、牢靠、可用、可托是一个根蒂根基,数据中心的建立不可能脱离这个根蒂根基而纯真的只是背节能环保这个偏向去勤奋。

  科学管理在数据中心的运用方面确实照样一个新的课题,建立一个数据中央有响应的一些尺度、范例,人人很容易去明白它,而且有一些响应的数据中心的建立部门、供应商,他们能够供应相称完好的基础设施计划。然则真正把一个数据中央用好,可以或许把它管理好,确切是我们碰到的一个对照新的课题。数据中心的运用包孕运转保护、能效管理、人员培训,另有专业化的服务。

  数据中心的供电系统构造是以现在是以UPS电源为中心的高压交换供电系统,包孕输入电源体系和以UPS为中心,资助UPS输入、输出配电一直到负载之前的供电系统,包孕配电、配电柜、电压其、电缆等。

  在数据中心傍边,现在的供电系统运用2N也好,N+1也好,如许的体系的运用黑白常多的。竖立两套自力的UPS体系,构成UPS。经由过程UPS输出的配电到达负载的列头柜,进入每一个机架。这是最常见也是最提高的供电形式。关于一些对照主要的负载来说,借能够经由过程STS,经由过程负载列头柜来实现二次性的单母线的负荷,也就是把本来的单母线酿成一套取本来不根基一样的复合单母线为一些新的负载去配电。好比金融行业,有一些生产性的负载,都是接纳了地区3、地区4如许的供电诺士。STS的体系来说,它的可靠性、可用性和可维护性都邑获得一个对照好的生长。当体系容量增大的时刻,我们也能够在体系的建立上预留肯定的安装接口。

  供电系统设想和设置中存在一些题目,有一些和前期的运转管理有亲切干系。一是供电系统可靠性、可用性存在的题目:负载对供电可用性的要求愈来愈下,可用性根据我们的明白,负载计算机能够一般运转的工夫取总工夫之比,这个一般运转工夫内里应当包含有升级运用的工夫。什么叫升级?比如说UPS是2+1冗余的,换了一台,如今没有冗余了,然则您的计算机仍然可以或许一般供电的,这类就是属于升级运用。升级运用的工夫应当在可用工夫大概一般运转工夫以内,若是要不把它包含在可用工夫以内,便会带来许多未来在运维管理方面的误导大概看法上的殽杂。

  负载对供电质量的要求低落,为何?是由于现在来说,我们的计算机负载输入局限变宽了,比如说电压,从本来5%,如今放宽到10%,频次从本来的1%,如今也放宽了。

  负载对供电连续性的要求有所进步,然则关于供电霎时的中断工夫要求也是低落了。适才许多专家皆曾经讲到,从CBEMA那条曲线划定计算机的供电电压等于零的工夫是10个毫米,厥后厥后的曲线宣布出来的电压等于零的工夫曾经放宽到20毫米。以是计算机对供电要求不是很刻薄。

  作为电源体系来说,若是纯真去进步某一个装备大概某一个装配的可靠性,如今来说曾经很易了。人人能够明白,好比断路器我们能够选择一些对照好、对照着名的品牌,然则您要让这个断路器各项机能可以或许再提拔一个台阶,它的机器强度、短路电流的承受能力等等再要增添的话很易。UPS也一样,发展到现阶段,若是让UPS的MTBF再成倍的进步也不能够。在这种情况下,改动装备可靠性曾经对照易,以是若是要想使负载得到更高的可用性,只要从体系架构上去进步它的可用性。

  常常人人道各个厂家的装备皆差不多,那也阐明我们的产物曾经成熟化,市场化,以至就是一个通用设备,跟电视机一样,您的电视机能够接录像机,能够接数码相机。

  当电源装备仍旧占有肯定比例,成为单途径毛病点。以是在那方面另有能够进一步革新的。双电源供电系统日益成熟,然则设置构造相对庞大,不但是装备的品种多,并且包孕供应商也许多,这个时候能够便会泛起众说纷纭的状况。这个“心”不但五撒布,人人有一个口碑,并且各个供应商之间的接口也是非常重要值得我们探究和沉思的。

  我们在那提出去一些题目,其实不是道一个专门的研讨会去钻研它的手艺,只能道我们去供应一种处理的偏向。比如说我们能够经由过程冗余去改动体系的可维护性,一个体系不可能纰谬它停止保护,任何装备、电缆、断路器、UPS、ATS都是需求保护的。

  用单总线去加强毛病容错的才能,制止天灾人祸。好比像许多主要的行业,自从四川大地震今后,包孕日本地动今后,要求UPS也拿去做震惊测试,震多长时间,根据多少级来震,这些实际上是对产品品质的监测,然则关于体系来说,我们是一个基础设施,以是借是以单总线的情势去做是一个对照好的选择。

  模块化,人人有的时候都是考虑到UPS产物本身的模块化,以为UPS是有一个一个的抽屉插入的。这个看法对照范围化,在大的体系内里,不可能接纳一个10千瓦、20千瓦的模块去拼接一个计算机系统。如今常常碰到的中大型数据中心变压器2500,UPS2400,如许一个大的体系要用10千瓦、20千瓦去拼的话,节点便太多了。

  可管理性,适才人人也提到了许多,包孕一些新的装备和仪器,它不仅是关于装备、体系的管理,可管理性应当借包孕职员的管理。在942傍边,关于职员的培训、管理、服务提出了很明白的要求,然则人人每每看的对照多的、存眷对照多的是空调应当怎样配,UPS怎样配,接地怎样做,然则真正关于职员的管理、关于职员的培训正视的水平不敷。以是我们要制止一些工资的毛病,预感一些题目的隐患,实在跟人员的培训照样有亲切干系的。

  体系的集成化,进步体系的可用性。我们所说的体系集成化其实不是道所有装备的枚举,而是期望从供电装备的制造商和渠道商来说,可以或许做到统一化。有的数据中心能够为了均衡干系,空调是一个厂家,UPS一个厂家,以至谐波管理是别的一个厂家,有负载电路柜的供应商等等,一套电源体系效果弄的十几个供应商,出了题目以后,人人便该互相推委了。在工程设计和施工的规范化,接纳的是对照埋头的供应商的话,工程设计和施工方面有一个根据他对照范例的行动去做如许的事变。

  装备和子系统的集中管理,前面专家讲的对照多,在这就不占用人人工夫了。

  供电系统的谐波仍旧是一个隐形毛病的题目,由于在联系关系体系傍边存在两方面的谐波源,一个就是负载的开关电源,固然05年今后有新的IDC尺度,类似于开关电源模块的小容量电源产物,它的谐波不克不及够凌驾20%。然则负载的开关电源装备都是一些单向负载,含有一定量的谐波。这些新的特性也要求UPS有一些响应的转变。

  UPS重要的谐波来自整流器,特别是可控硅整流。谐波关于电缆、供电系统有很大的风险。因为电源体系傍边谐波的存在,关于接地系统也提出异常刻薄的要求。人人皆晓得,整天电压的题目,中性线电流的题目,这些方面皆有一些响应的题目。

  处理的偏向,若是是UPS自己谐波下,最好输入谐波含量低的UPS。好比,IGBT-PFC整流的无变压器UPS。选择根据“下负载功率因数”设想的UPS,比方06年今后设想消费的高频机UPS。选择运转效力更高的UPS,比方互动式(VI或FD)UPS。跟着数据中心的生长,计算机负载关于供电可容性要求下,关于输入放宽了,以是互动式UPS才有可能从新进入到供电中央。从绿色、能源角度来说,互动式UPS更是施展了它的高效率。

  消弭整天电压也是电源体系稀奇主要的一个题目,然则我们以为整天电压在以往的电源体系建立傍边有一些误导。如今的开关电源模块是电气完整断绝,从交换输出到直流输出,从220V交换输入一直到前面计算机的输出,中央皆有高频大概耐冲式的变压器停止断绝。以是开关电源大概道CPU的关于交换电源体系的中线曾经没有这类依赖性了,CPU关于整天电压其实不敏感。

  通信体式格局的改动,也是对整天电压不是那么敏感了。已往都是接纳计算机是点对点的体式格局,点对点运用最多的就是串行大概并行,串行旌旗灯号大概并行旌旗灯号的传输体式格局如今曾经以以太网、光缆传输这些器械庖代,以是关于直流天曾经不再依靠。新的服务器上面几乎没有一个明白的标注点道这个就是直流天,我们皆看不到,在这种情况下,整天电压对计算机负载其实不敏感。

  再一个对照误导人的是,整天电压上升都是UPS形成的,实际上UPS其实不是整天电压上升的首恶。

  隔离变压器,它能够对照好的低落整天电压,特别是从新构成的整线体系,使得整天电压对照低,然则我们也要讨论加这个隔离变压器在您的体系傍边关于可用性的进步有没有必要值得商榷。由于变压器的引入带来了许多题目,比如说变压器的励磁涌流的题目,它关于发电机的打击是一个不可忽视的题目,包孕断路器选择性的配比,都是非常重要的题目。另有因为安装了变压器,如果下线负载短路,短路电流会形成变压器二次电压的跌落题目,若是跌落对照多,凌驾10%大概凌驾15%了,很可能这个变压器上面所有的负载皆要停电,由于变压器的电压过低了。

  供电系统制作本钱和能源效力题目,一个是PUE,一个是TCO。处理制作本钱的题目,包孕进步设备利用率。不要过分计划,数据中心的负载量、电力的评价、电力的预算、空调制冷的预算每每会形成过分计划。适才许多专家也提到了,负载率那么低,您的效力不可能下,再加上过分计划,现实负载率远远低于装备的负载率,这个时候关于电器设备来说,关于UPS来说,也期望UPS有智能化的休眠和叫醒功用。

  体系运转、保护的难度题目。供电系统日益庞大,没有一般的维修保养工夫,那是前期的运转和保护调养中常常会碰到的一个题目。一个2N的体系大概2N+1的体系自己是能够同时保护的,然则体系的管理人员大概运维的轨制不允许大概不克不及够给你供应预防性的保护工夫,您不停电,没问题,您能够帮助测测衔接有没有题目,然则一到了装备,您的装备太脏了,我得排除,排除一定得停电,不停电谁敢去排除?再说吹出来的尘土自己含有肯定的导电颗粒的话,也会毛病。把一个能够停电维修的体系不给它供应预防性的保护工夫。另有提到不允许转旁路,包孕在一些用户现场看到过的规章,双电源负载不允许一起供电。另有不敢停止电池放电测试的,多少工夫做一次?我们一年也不做一次。为何不敢动?动了怕电源出问题。这是运维管理者概念上的偏向。易损部件不愿意改换,在装备内里,您要念得到一个体系的下可用性,对装备的保护,改换一些易损件也是必需的。

  体系要求进步运转保护程度愈来愈下,然则许多数据中心缺少一个系统化的专业培训。供应商多,工程界面多,出了毛病今后,人人互相推委,道这个不是我管的,这个您找电池厂商,谁人您找发电机ATS厂商等等。

  在数据中心计划设想的时刻,事实上不管是设想部门也好照样设计人员也好,关于体系设想缺少一个周全珍爱的计划和设想。比如说电源体系设想的,我便管变压器,我便管空调多少容量,至于每台UPS输入断路器怎样诊定,输出断路器实怎样诊定,他是没有这个设想的,设计人员拿不出一个体系的计划,拿出来的仍旧是零零碎碎大概平安以往履历做出来的评价。如果道12脉冲的UPS您应当怎样整这个断路器。规律也很简朴,人人真正明白它了,设计人员也能做好这个事情的。

  缺少第三方认证和评价,在海内曾有人问我,您晓得我们国度哪能做数据中心品级的评价吗?我道不晓得,借实没有一个国度的权威机构,哪怕是民间的机构也能够。人人关于数据中心的建立,道我花了这么多钱,到底我是否是根据A级的机房尺度去建立的呢?到底我哪不敷A级,哪是曾经凌驾了A级,这类真正的第三方认证和评价,关于全部数据中心的管理来说仍旧是对照的难题。

  处理偏向,关于职员的管理和关于装备的管理两方面应该是齐头并进的。适才也提到了培训,专业培训人人最好可以或许消弭一个误解,我们的专业培训不应该是某一装备的维修培训,由于我们的运维职员针对的是管理一个全部的体系,不管您的电源体系也好照样空调体系也好,照样安防体系也好,对您这个体系的前因后果,比如说电源体系从变压器、发电机一直到列头柜以至到列头柜的配电单位,您是否是皆很清晰它的容量,晓得它的利用率,晓得它有什么缺点,晓得它有毛病的时刻我去找谁,许多器械皆不晓得。一讲培训,就是这个装备UPS应当怎样开关机,怎样去操纵,这些不是道没有必要,然则我们不克不及把运维职员的培训范围在道理培训上。借包孕练习训练,我据说许多银行每一个月大概两个月都有如许一个练习训练,也是非常重要的。

  应当选择有天资的供应商,竖立需要的专业化服务。装备的修缮是装备厂家的事,然则管理如许一个服务是我们运维职员大概数据中心管理者应当做的,只要经由过程您选择适宜的供应商,有诚信,经由一段时间的磨练,同时竖立专业化的售后服务条约,才气真正做到24小时的现场相应和专业化的服务。

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