数据中心电源链：交流与直流

在数据中心中，电源链是一系列基础设施设备，将电源从源头一直分配到 IT 设备。大多数数据中心使用交流 (AC) 电源，但电信公司通常使用直流(DC)电源。各有利弊，它们需要不同的设备。了解您的数据中心电源链非常重要，因为它可以帮助您确保冗余和正常运行时间、智能地执行容量规划并简化故障排除。

交流和直流电源数据中心有什么区别？

使用交流或直流电源的数据中心之间的主要区别是：

• 当前方向。使用交流电源，电子流不断地来回改变方向。电流在北美每秒变化 60 次，在欧洲每秒变化 50 次。使用直流电源时，流动在一个方向上是线性的。
• 变形金刚。交流电源可以很容易地转换电压。电力以 600V 或 480V 的电压进入设施，变压器将其降压至 208V 或 120V。直流电源链不包括变压器。
• 电源中断。交流电源数据中心使用 UPS 单元和电池在主电源发生故障时提供备用电源。交流电被转换为直流电进行存储，在停电期间，它被转换回交流电并分配给下游。直流电源数据中心使用带有电池的发电厂来储存能量以备不时之需，并且不需要转换。
• 标准化。交流电源是当前的标准。直流电源没有与交流电源相同的电压和连接器标准。空调和消防系统等直流电源设备在市场上的选择也较少。
• 空间。与交流电源设备相比，直流电源设备不那么复杂，占用的物理空间也更少。
• 可扩展性。直流电源系统更加模块化，并且可以通过在负载增加时添加更多电池串来轻松扩展。
• 运行时间。对于相同负载，直流电池组提供的运行时间大于UPS提供的运行时间。
• 负载均衡。交流电源可能是三相的，需要负载平衡。
• 效率。将电源从交流电或直流电转换为另一种会导致功率损耗和发热。直流电源系统需要较少的转换，因此它们通常更节能。

典型的交流电源链中有哪些对象？

具有交流配电系统的典型数据中心将包括以下对象，大致按以下顺序排列：

• 实用饲料。数据中心正常运行期间的主要电力来源是直接来自当地电力公司的馈电。
• 变形金刚。变压器将输入电源的电压降低到适合电源链中下一台设备的水平。
• 自动转换开关（ATS）。停机时间代价高昂，必须保持在最低限度。如果发生电源故障，ATS 会无缝过渡到应急电源。电源恢复后，ATS 会将负载返回到公用事业馈线。
• 发电机和油箱。在停电期间，柴油发电机是一种常见的应急电源，ATS 将负载转移到该电源，直到公用事业供电恢复为止。
• 开关设备。来自公用事业的电力馈入开关设备，开关设备将电力分离并分配到任意数量的输出电路中，为设施的各种关键和非关键负载供电。
• 不间断电源(UPS)。UPS 单元存储在停电期间临时部署的能量。停电时，发电机可能需要 10 到 15 秒才能达到全功率。在此期间，UPS 单元会提供应急电源，直到备用电源可以支持负载为止，它们的电池通常可以提供长达 30 分钟的电力。
• 地面配电装置(PDU)。落地式 PDU 充当设施主电源和数据中心之间的桥梁。它们将输入电源转换并分配到远程配电盘或母线槽组。
• 远程电源面板(RPP)。RPP 分配、控制和监控进入装有 IT 设备的机架组的电力。
• 公交专用道。作为 RPP 的替代方案，母线槽位于服务器机架的上方。
• 机架式PDU。机架 PDU 是成对安装在每个服务器机架中的配电盘。为了提供冗余，每个 IT 设备都插入每个机架 PDU 上的插座，这些 PDU 是独立电源路径的一部分。机架 PDU 可以是基本型（也称为“哑型”）或智能型。根据型号，智能机架 PDU可以被监控、计量（在入口或出口）和/或切换。

典型的直流电源链中有哪些对象？

具有直流配电系统的典型数据中心将包括以下对象，大致按以下顺序排列：

• 实用饲料。与交流数据中心一样，直流数据中心的电力来自当地公用事业公司的交流电源。
• 发电厂。在该设施中，发电厂由带有整流器和电池的机架组成。整流器将输入的交流电转换为直流电，并为电池组充电，使工厂在停电期间保持运行一段时间，直到市电恢复。
• 直流电托架。电池配电熔断器托架 (BDFB) 和电池配电断路器托架 (BDCBB) 将来自发电厂的输入电力分成多个馈电给下游设备。它们之间的主要区别在于 BDFB 可防止过载电路，而 BDCDBB 可防止过载和短路。
• 保险丝报警面板。保险丝报警面板 (FAP) 类似于交流电源链中的机架 PDU。它们安装在机架中，为机架内的 IT 设备提供配电和保护。

使用 DCIM 软件跟踪和管理您的数据中心电源链

无论您的数据中心有交流电源链还是直流电源链，您都需要了解电源链中的对象并了解系统的健康状况。这就是数据中心基础设施管理 (DCIM) 软件可以提供帮助的地方。借助现代 DCIM 软件，您可以跟踪交流或直流电源链中从电源到计算设备的所有项目，并跟踪它们的电气特性和互连。这使得了解系统中任何节点的功率容量和负载变得容易。

DCIM 软件还会自动生成动态的交互式单线图，帮助您在单一管理面板中可视化电源链。您可以跟踪公用事业馈电、发电机和燃料箱、变压器、负载设备、UPS 单元、交流面板、地板 PDU、直流电厂和直流电间隔，跟踪所有抽出式断路器和隔离开关，跟踪断路器状态，并查看每个节点的详细信息面板，包括电压、电流、额定功率、最高/最低相位等的预算值和实际值。