為什么數據中心需要用精密配電產品？傳統配電系統又存在哪些局限性？

發布時間： 2025-06-06　　點擊次數： 223次

01 數據中心傳統配電系統

新一代數據中心對供電系統的可靠性及可管理性要求越來越高。IT用戶需要對信息設備的供電系統進行更可靠與更靈活的配電、更精細化的管理、更準確的成本消耗等。

UPS配電系統作為新一代數據中心機房UPS配電系統結構圖。

從圖1看到，在UPS輸出和負載機柜之間，可以設置傳統的電源列頭柜（指放在一列機柜頭部用于配電的機柜，俗稱列頭柜），為后面的負載機柜進行供電，也可以設置精密配電柜。精密配電柜不但完成傳統的電源列頭柜的配電功能，同時還可以具有許多強大的監控管理功能，使得數據中心的管理者隨時可以了解負載機柜的加載情況、各配電分支回路的狀態、各種參數以及不同機群的電量消耗等。

02 機柜電功率的預設定問題

從數據中心機房電源、空調設計的出發點。為此，電信規范專門給出表格（見表1），根據不同的機房，對機柜的電功率進行預先設定，從而再去確定UPS和空調系統的容量。

從表1可以看出，不同的機柜電功率對應不同的機柜電流值，要設定的機柜電功率實際上也就是控制單機柜的電流。在沒有采用精密配電柜的場合，有些用戶在負載機柜上加電流表來控制單機柜的電流，這樣的控制方式很直觀，現場就可以讀出電流值，如圖2所示。

但是這樣控制機柜電流的方式有許多解決不了的問題。目前數據中心機房內的負載基本上都是雙電源負載，而采用機柜內安裝兩個電流表的方式，電流的控制需要將讀數進行現場相加，這樣做很不方便，且幾乎不太可能實現，因為負載隨應用是不斷變化的。另外一個問題就是負載機柜的電功率即使超出預先的設定值，系統也沒有辦法進行報警。并且，這樣的控制方式沒有辦法納入到機房監控系統中。

03 精密配電柜

從以上的介紹中，可以看到傳統配電遇到了挑戰，它沒有辦法解決數據中心電氣系統設計的思路，給配電系統賦予更強大的管理和監控功能，這時精密配電產品應運而生。圖3是精密配電產品的兩種典型的系統圖，分為單母線系統和雙母線系統兩種類型。

從圖可以看出，精密配電柜的一個分支回路或是兩個分支回路對應一個機柜。精密配電柜可以監測每一個分支回路的額定電流、實際電流以及電流百分比。同時精密配電柜具有支路負載兩段的閾值報警功能，比如說單機柜功率按照4kVA進行預設定，對應的單機柜最大電流為18A，這時可以選擇25A的分支開關，當負載電流達到分支開關的60％時，系統報警；當負載電流達到分支開關的80％時，系統還可以進行報警，而且60％和80％的閾值點可以通過液晶監控屏幕進行修改。

04 精密配電柜的功能

1）安全管理功能

全面的電源管理功能，將配電系統納入機房監控系統，監測內容豐富。對配電母線可以監測三相輸入電壓、電流、頻率、總功率、有功功率、功率因數、諧波百分比、負載百分比等。同時還可以監測所有回路（包括每一個輸出支路）斷路器電流、開關狀態、運行負載率等，使用戶對機房配電系統運行狀況一目了然，也便于用戶及早發現安全隱患，有效回避風險。

2）運營成本管理功能

精密配電產品實時偵測每一服務器機架的運營成本，精確計算及測量每一服務器機柜、每一路開關的用電功率和用電量。通過后臺監控系統可以分月度、季度、年度進行報表統計。

3）記錄及報警功能

精密配電產品支持歷史記錄功能，支持豐富的報警功能，包括主路的過壓、欠壓、缺相、掉電、過流、超高閾值、超低閾值、開關斷開，以及系統的報警等。

4）輕松納入機房監控系統

精密配電產品提供RS232/485或SNMP多種智能接口通信方式，可以納入到機房監控系統中，其所有信息通過一個接口上傳，系統更加可靠，節省監控投資。液晶監控面板可以保存1000條報警信息，每個報警都有開始和結束的時間，便于故障分析。其報警類型和顯示形式如圖6和表2所示。

05 安科瑞AcrelEMS-IDC數據中心綜合能效管理系統

安科瑞電氣緊跟數據中心能效、資源利用率和可用性，提高運維效率并降低運維成本。