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　　1 背景及需求概述

　　數(shù)據(jù)中心(DataCenter),通常是指在一個(gè)物理空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息的集中處理、存儲(chǔ)、傳輸、交換和管理。數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施,不僅包括計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等核心設(shè)備,還包含供電、制冷、機(jī)柜、消防和監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施。

　　近年來(lái),隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的爆炸式增長(zhǎng)及IT技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心正在發(fā)展成為一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè),成為新一代信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。在電子信息及制造技術(shù)飛速提升的前提下,數(shù)據(jù)中心機(jī)房的建設(shè)規(guī)模及設(shè)備密度都取得了長(zhǎng)足的增長(zhǎng)。

　　然而由于能效管理的不盡完善,設(shè)備的智能化程度缺乏等原因,數(shù)據(jù)中心也正在呈現(xiàn)著諸如能耗過(guò)大、負(fù)載量激增、主設(shè)備運(yùn)行故障等一系列問(wèn)題,并且變得越來(lái)越嚴(yán)峻。

　　與此同時(shí),儲(chǔ)能式UPS的應(yīng)運(yùn)而生,表明儲(chǔ)能技術(shù)已從一個(gè)基本概念發(fā)展成為當(dāng)前社會(huì)走向低碳經(jīng)濟(jì)所不可或缺的技術(shù)前提,成為了推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的必要條件。將儲(chǔ)能式產(chǎn)品與數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,針對(duì)數(shù)據(jù)中心所存在的問(wèn)題進(jìn)行改善,最大限度地提高節(jié)能和智能化管理程度,是數(shù)據(jù)中心當(dāng)前迫在眉睫的需求。

　　(1)數(shù)據(jù)中心負(fù)載特性

　　近年來(lái),在金融、通信、電力、工業(yè)自動(dòng)化控制等領(lǐng)域,總電源功率需求量達(dá)1200～3000kVA的大型機(jī)房已屢見(jiàn)不鮮。多臺(tái)大型主機(jī)及大量的服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、磁盤(pán)陣列機(jī)被集中安放在同一數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi),這樣的機(jī)房必須具備向用戶(hù)提供大數(shù)據(jù)吞吐量、高數(shù)據(jù)傳輸率的連續(xù)工作能力。顯然,穩(wěn)定、可靠、純凈的電源是數(shù)據(jù)中心各種設(shè)備連續(xù)、正常、高效運(yùn)行的重要前提,供電系統(tǒng)不僅要為機(jī)房設(shè)備提供不間斷供電,還必須確保在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等信息資源能高效、可靠、安全地進(jìn)行遠(yuǎn)程處理、存儲(chǔ)和傳輸,這都使得不間斷的供電保障系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)中心內(nèi)不可或缺的必要設(shè)備。

　　當(dāng)前數(shù)據(jù)中心大多采用在線(xiàn)式UPS為負(fù)載提供穩(wěn)定的供電保障。然而,數(shù)據(jù)中心內(nèi)除服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等關(guān)鍵負(fù)載外,還配備照明、制冷、監(jiān)控、水循環(huán)系統(tǒng)等設(shè)備,設(shè)備情況復(fù)雜,對(duì)供電保障系統(tǒng)的過(guò)載能力、峰值因數(shù)等指標(biāo)也有較高要求,常規(guī)的在線(xiàn)式UPS現(xiàn)已很難滿(mǎn)足當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的需求。

　　(2)供電系統(tǒng)可靠性

　　從可靠性角度分析,在數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)中,串聯(lián)級(jí)數(shù)越多,其故障節(jié)點(diǎn)就會(huì)增加,供電可靠性就會(huì)相應(yīng)降低。反之,并聯(lián)個(gè)數(shù)越多,其系統(tǒng)供電可靠性就會(huì)越高。目前大多數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)在線(xiàn)式UPS系統(tǒng),采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1),故障節(jié)點(diǎn)較多,因而具有較高的故障率和相對(duì)較低的可靠性。