Sistem Tenaga Listrik Terdistribusi yang Lebih Tangguh Nov 24, 2022

Dalam hal sistem daya terdistribusi, hal ini mungkin terasa "akrab dan asing" bagi sebagian praktisi pusat data. Makalah ini mengemukakan 4 poin analisis dan pemikiran berikut tentang DPS dan penerapan inovatifnya dalam pusat data .


1. DPS dan UPS/HVDC tradisional terhubung secara teknis
Pertama-tama, perlu diperjelas: Menurut standar industri DPS dan spesifikasi desain pusat data, DPS adalah jenis catu daya tak terputus. Kekhasan DPS terletak pada baterai standarnya, dan merupakan UPS yang menyediakan catu daya tak terputus untuk peralatan jaringan kabinet jaringan standar.
Kedua, untuk DPS, esensinya adalah sistem UPS baterai litium yang berbasis pada desain modular penuh. UPS dan baterai litium dirancang secara terpadu. Keduanya mendukung hot-swap, dan memiliki mekanisme komunikasi real-time internal serta mekanisme hubungan proteksi, yang sangat aman.
Lebih lanjut, sesuai dengan klasifikasi UPS/HVDC tradisional, DPS juga dibagi menjadi tipe AC online, tipe AC cadangan, tipe DC (tipe DC tegangan tinggi, keluaran 240VDC atau 336VDC), dan tipe hibrida AC-DC. Namun, karena didefinisikan sebagai catu daya untuk peralatan jaringan kabinet jaringan terdistribusi, keluarannya umumnya fase tunggal 220Vac (tipe AC) atau 240VDC (tipe DC tegangan tinggi), biasanya dengan daya terukur 3-12kVA. Umumnya, DPS memasok daya ke satu kabinet TI atau dua kabinet TI yang berdekatan, daya sistemnya kecil, dan dipasang di rak.


2. Dibandingkan dengan UPS yang dipasang di rak tradisional, DPS memiliki keunggulan keterlambatan
Dibandingkan dengan tradisional UPS yang dipasang di rak Dalam mendukung solusi baterai timbal-asam, DPS telah mempertimbangkan sepenuhnya kesulitan penggantian dan pemeliharaan peralatan, pemantauan pengoperasian dan pemeliharaan yang rumit, serta kekurangan lain dari solusi tradisional di awal desain dan kelahirannya, dan memiliki keuntungan karena terlambat.

data center ups systems
Pertama-tama, DPS mengadopsi desain yang sepenuhnya modular. Baik modul baterai litium maupun modul daya mendukung hot-swap online, dan waktu perawatan serta penggantian peralatan kurang dari 5 menit, yang sederhana dan mudah dioperasikan.
Kedua, masa pakai baterai lithium bisa mencapai 10 tahun atau lebih, dan bobot serta ruang pemasangan yang dibutuhkan berkurang lebih dari 60% dibandingkan dengan solusi timbal-asam tradisional; tidak perlu mengganti baterai setiap 3-5 tahun, dan pemasangan serta penyebarannya pun sederhana.
Terakhir, melalui perangkat lunak pemantauan terpusat DPS, pengguna dapat melakukan pemantauan dan pengelolaan terpusat terpadu terhadap perangkat DPS (termasuk UPS dan baterai lithium) yang digunakan dalam jumlah besar pada saat yang bersamaan.


3. DPS menghadirkan arsitektur yang sangat fleksibel dan inovasi aplikasi
Pasokan daya terpusat dan terdesentralisasi merupakan konsep yang relatif, yang pada dasarnya merupakan masalah skala dan granularitas pasokan daya. Pada tingkat aplikasi, solusi pasokan daya terpusat dan terdistribusi memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.
Beberapa pusat data baru/yang direnovasi menghadapi masalah dan tantangan berikut selama desain dan perencanaan:
1) Penyebaran keseluruhan sistem pasokan dan distribusi listrik memerlukan investasi awal yang besar;
2) Tingkat beban kabinet TI rendah, siklus rak panjang, ruang U terbuang sia-sia, dan efisiensi operasi rendah;
3) Jenis pelanggan/bisnis yang dilayani sangat beragam, beban sangat berfluktuasi, dan permintaan di masa mendatang tidak pasti;
4) Transformasi pusat data lama menjadi hemat energi menghadapi kendala seperti beban yang tidak tertahankan, ruang yang tidak mencukupi, dan konsumsi energi yang tinggi;
Dalam arsitektur distribusi dan catu daya terdistribusi, DPS dapat memantau perkembangan dan perubahan layanan TI secara saksama karena granularitasnya cukup kecil, dan dapat dibangun sesuai granularitas kabinet TI, investasi linier, dan mengurangi belanja modal. Di saat yang sama, karena dekat dengan beban TI, dampaknya terhadap sistem distribusi daya hulu sangat kecil dan memiliki kemampuan adaptasi yang kuat.

ups backup battery

3.1 Arsitektur catu daya dan distribusi perlu beradaptasi dengan arsitektur TI hibrida yang fleksibel
Komputasi awan memberikan fleksibilitas yang memadai untuk pemrosesan bisnis TI, dapat secara efektif mengatasi fluktuasi bisnis TI, dan meningkatkan pemanfaatan sumber daya TI dan ketersediaan sistem. Dari perspektif seluruh rantai nilai bisnis pusat data, data adalah faktor produksi inti, infrastruktur TI adalah peralatan produksi, dan sistem catu daya dan distribusi pusat data memainkan peran pendukung tambahan. Dengan perkembangan teknologi TI yang berkelanjutan, ketersediaan data juga dapat dijamin dan ditingkatkan melalui teknologi virtualisasi, teknologi redundansi terdistribusi, dan teknologi multi-aktif jarak jauh. Oleh karena itu, kombinasi efektif infrastruktur TI dan infrastruktur kunci pusat data dapat memenuhi persyaratan ketersediaan tinggi untuk data di pusat data tingkat A bahkan jika infrastruktur kunci pusat data tingkat rendah digunakan, dan pada saat yang sama mengurangi infrastruktur kunci dari seluruh pusat data. investasi, TCO yang lebih rendah.
Saat ini, banyak penyedia layanan cloud, perusahaan internet, dan operator telekomunikasi telah mengeksplorasi dan mempraktikkan arsitektur yang relevan. "Spesifikasi Desain Pusat Data GB50174-2017" juga menyinkronkan dan menjelaskan pembagian pusat data tingkat A:
1) Untuk arsitektur "1 jaringan listrik utama + 1 UPS/HVDC" yang telah banyak digunakan dalam bisnis internet dan operator, dapat diklasifikasikan sebagai data tingkat A jika memenuhi persyaratan kualitas untuk jaringan listrik hulu dan pusat catu daya beban hilir.
2) Ketika dua atau lebih pusat data yang terletak di wilayah berbeda dibangun secara bersamaan, sebagai cadangan satu sama lain, dan data ditransmisikan secara real-time, serta bisnis memenuhi persyaratan kontinuitas, infrastruktur pusat data dapat dikonfigurasi berdasarkan sistem yang toleran terhadap kesalahan, atau dapat dikonfigurasi berdasarkan sistem redundan. Konfigurasi sistem lainnya.
3) Saat membangun pusat data pemulihan bencana di kota yang sama atau di lokasi yang berbeda, pusat data pemulihan bencana harus berada pada level yang sama dengan pusat data utama. Jika data di pusat data pemulihan bencana dan pusat data utama dicadangkan secara real-time dan bisnis memenuhi persyaratan kontinuitas, level pusat data pemulihan bencana dapat sama dengan level pusat data utama, atau dapat lebih rendah dari level pusat data utama.
Di industri keuangan yang menuntut kegunaan yang sangat tinggi, Bank Rakyat Tiongkok (PBOC) menerbitkan "Rencana Pengembangan Fintech (2022-2025)" pada 31 Desember 2021, dan secara gamblang mengusulkan kolaborasi efisien antara "cloud, manajemen, edge, dan terminal" untuk mengurangi tekanan cloud, merespons kebutuhan pengguna dengan cepat; secara aktif mengadopsi teknologi redundansi multi-aktif untuk membangun sistem pemulihan bencana multi-level yang sangat andal; membangun pusat data ramah lingkungan dengan ketersediaan tinggi.

3.2 DPS memiliki 2N, gen arsitektur bus ganda asimetris, DR, RR

Arsitektur 2N memiliki karakteristik keandalan dan ketersediaan yang tinggi, tetapi karena konfigurasinya yang toleran terhadap kesalahan, terdapat pula masalah dalam penerapannya, seperti tingkat beban sistem yang rendah, efisiensi operasional yang rendah, serta biaya investasi dan operasional yang tinggi. Untuk menyeimbangkan ketersediaan sistem dan TCO dengan lebih baik, pada tingkat catu daya dan distribusi, bus ganda asimetris yang terdiri dari "1 jaringan utama + 1 UPS/HVDC", redundansi terdistribusi (DR), dan redundansi cadangan (RR) digunakan. Arsitektur ini secara bertahap kembali ke publik dan diimplementasikan. Dari perspektif sistem pusat data secara keseluruhan, berbagai tingkat catu daya dan distribusi digunakan untuk membentuk kombinasi arsitektur untuk setiap tahap catu daya dan distribusi, dari tegangan menengah hingga beban TI tingkat atas, sehingga mewujudkan optimalisasi ketersediaan dan biaya sistem yang komprehensif.

3.3 Cluster pusat data modular kabinet tunggal "Kelas A"

Cloudifikasi TI juga telah membangkitkan pemikiran industri tentang cloudifikasi pasokan dan distribusi daya. Dibandingkan dengan catu daya terpusat tradisional, catu daya terdistribusi DPS memiliki keunggulan granularitas yang kecil, beban TI yang dekat, dan catu daya untuk satu atau dua kabinet TI yang berdekatan. Manajemen dan penyesuaian dapat dilakukan dengan lebih halus. Dengan menghubungkan output DC DPS tegangan tinggi yang tersebar di setiap kabinet TI secara paralel, terbentuklah kolam energi DC atau jaringan mikro DC. Dengan mengandalkan strategi virtualisasi energi, sistem ini dapat secara fleksibel merespons kebutuhan dan fluktuasi beban kerja berbagai kabinet TI, serta meningkatkan pemanfaatan energi sekaligus memastikan ketersediaan.
Untuk kabinet TI yang mengintegrasikan teknologi produk terdistribusi seperti busbar kecil, DPS, dan AC backplane, hal ini dapat dipahami sebagai "pusat data modular kabinet tunggal" yang independen sampai batas tertentu, atau dapat membentuk "Kluster" pusat data modular kabinet tunggal. Mengandalkan teknologi TI, transmisi data bisnis secara real-time antar kabinet TI, modul mikro, dan ruang komputer yang berbeda, sekaligus memastikan kelangsungan bisnis dan integritas data, mewujudkan pencadangan bersama di tingkat pusat data, dan meningkatkan ketersediaan sistem. Dikombinasikan dengan definisi standar nasional GB50174-2017 tentang arsitektur pusat data tingkat A, serta eksplorasi dan praktik penyedia layanan cloud dan bank sentral pada arsitektur redundan multi-aktif, pusat data multi-aktif yang menggunakan arsitektur catu daya tingkat rendah juga dapat memiliki pusat data tingkat A dengan ketersediaan data yang optimal, sekaligus memenuhi tujuan pembangunan pusat data yang ramah lingkungan dan rendah karbon.
Singkatnya, sistem daya terdistribusi (DPS) memiliki keunggulan karena merupakan solusi UPS tradisional yang lebih lambat; teknologinya sendiri canggih, dan menguasai teknologi sistem catu daya dan distribusi yang efisien serta teknologi sistem bantu yang efisien; di saat yang sama, strukturnya sangat fleksibel. Metode pengkabelannya dapat membangun arsitektur 2N, T3, DR, dan RR secara fleksibel, dengan bodi kecil dan energi besar, memenuhi kebutuhan berbagai skenario ketersediaan tinggi.

Selain itu, Sebagai komponen inti dari infrastruktur utama pusat data, DPS sejalan dengan tren perkembangan teknologi komputasi awan internet dan konstruksi pusat data modular saat ini. DPS lebih fleksibel dan berbasis TI, serta sangat cocok untuk node komputasi tepi dan pusat data modular kabinet tunggal. Klaster (seperti pusat ritel), granularitas kecil, dan skenario konstruksi bertahap seperti renovasi ruang komputer lama yang hemat energi.



Berlangganan Newsletter Kami
Daftar ke buletin kami untuk mesin konstruksi.

Tinggalkan pesan

Tinggalkan pesan
Jika Anda tertarik dengan produk kami dan ingin mengetahui lebih detail, silakan tinggalkan pesan di sini, kami akan membalas Anda sesegera mungkin.

rumah

produk