淺談電力企業數據中心列頭柜配電設計及監控產品選型

更新時間：2022-09-29

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：本文將從電力數據中心的末端供電可靠性出發，對幾種主要的數據中心機柜供電方案進行對比研究，分析其優缺點，以及應用場景，提出為電力數據中心的關鍵負載提供可靠性用電保障的參考方案。重點分析列頭柜幾種配置發展方向對其可靠性、靈活性以及經濟性角度進行深入探討，為關鍵電力負載提供可靠性的用電保障。

關鍵詞：數據中心末端配電列頭柜

1.概述：

電力數據中心是電力企業通信、調度、信息、營銷、經營、綜合管理及分析決策等服務的公共信息平臺，是各業務應用系統的數據交換和共享平臺，是電力企業跨業務、跨流程高級應用的重要支持平臺。電力數據中心既包含信息系統應用服務，還包括綜合數據通信鏈路、綜合環境控制基礎設施，其中配電系統是支撐電力數據中心正常運行最為關鍵的設施之一。

2.傳統列頭柜供電方式

傳統數據中心機柜端配電采用配電列頭柜加電纜的配電方式，同時每個機柜配置兩條 PDU 插座，通過電纜從列頭柜取電。列頭柜與機柜之間的供電一般有兩種模式。

2.1 模式一：

每個列頭柜同時配置 A 和 B 兩路主輸入開關及對應饋線開關，每個機柜從1個列頭柜取電。

2.2 模式二：

每個列頭柜配置 A 或 B 兩路主輸入開關及對應饋線開關，每個機柜從 2 個列頭柜取電。

3.模式一與模式二對比

模式一采用 1 個列頭柜向末端設備提供A、B路電源，模式二分布在兩個列頭柜向末端設備提供A路或B路電源。按照國家標準機房供配電系統結構時，正常運行情況下，模式一和模式二均滿足容錯要求，即當 A、B 路任何一路出現故障時均不影響末端設備運行。從運維管理角度考慮，模式一中的一路出現故障時，因 A、B兩路供電均在一個列頭柜內，因此需停電維護，增加了運維的難度和可操作性。當列頭柜內配置較低時，存在任何一路故障時有可能對另外一路造成故障的風險。因此，從可靠性和可用性比較，模式二相對較高。

4.傳統列頭柜配置比較

列頭柜作為數據中心機房末端配電管理的核心設備，需滿足配電、監控、測量、保護、告警等作用。由于信息化設備進一步集中，數據中心對供電可靠性和可管理性要要求越來越高，同時，隨著電力電子技術的發展和計算機技術的融合，列頭柜高度智能化的技術也逐步成熟，從代簡單智能列頭柜逐步演進到高度智能第三代的技術。

4.1 列頭柜的發展大致分為三代，如下：

代：多數采用開關豎直安裝，在進線端加入數字電表或觸摸屏和通訊接口，只監控主路，未監控分路。

第二代：在第二代基礎上增加分路監控，實現電源監控和能源管理。

第三代：在第三代基礎上提高了智能化技術，集中開關模塊化、二次元件模塊化、調相、監控與一體。

其中，代為傳統配電柜，第二代為目前數據中心常用精密配電柜，第三代為模塊化精密配電柜，從柜體集成、監控、維護等方面進行比較。（如下圖）