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大型數據中心中壓型UPS系統部署漸成趨勢

數據中心是我國實施“互聯網+”的重要基礎設施載體。相關統計顯示，截至2014年年底全國共規劃建設數據中心310個，已投入使用230個，其中約有三分之一為大型數據中心。另據數據中心產業聯盟發布的《數據中心產業發展白皮書》顯示，2011~2016年我國數據中心總投資將超過1萬億元。其中高低壓供配電、不間斷電源、制冷系統等配套設施造價在基礎設施造價中所占比例約75%~80%。

大型數據中心建設熱潮來襲。然而，在大型數據中心的運營中，巨大的配電成本支出正在對運營商形成挑戰，同時配電單元往往占用大量面積，不利于數據中心的節能環保。因此，如何能夠在保證數據中心穩定運行的情況下，實現配電系統的革新，顯著降低配電成本成為業界關注的問題。正是在這一趨勢下，中壓型UPS開始興起。中壓型UPS能夠提高接近負荷中心的電壓等級，減少低壓配電環節，降低能耗。可以預見，隨著電信行業去電信化、減配增效的深入推進，中壓UPS系統將迎來廣闊的市場前景。

大型數據中心低壓配電系統亟待革新

我國早期通信系統負有政治安全責任，通信網絡一旦中斷將追究相關方政治責任，所以我國通信系統中冗余配置較高，這從早期UPS和開關電源蓄電池組后備時間的不一致可見一斑。所以，在建設數據中心的供電系統時，為了保證系統安全可靠性，充分考慮設備配置和冗余。

目前大型數據中心園區或大型數據中心的供配電結構一般是引市電高壓(110kV)或中壓(35kV、10kV)到高壓配電室然后再分配給干式變壓器(轉成380V)并配置成套低壓配電系統，成套低壓配電系統中的饋電柜再通過密集母線或電纜分配電能到每個樓層的低壓配電柜，再分配到大型的UPS(如500kVA、600kVA)，目前每套低壓配電系統一般最大配置到2000kVA，每套低壓系統最多帶兩套大容量的1+1型UPS系統或2N型UPS系統，這種從高壓配電系統-低壓配電系統-UPS的結構在早期中小型數據中心應用廣泛，但隨著數據中心單UPS系統配電容量的加大，這種配電結構存在諸多缺陷。

第一，投資浪費嚴重。單套低壓配電系統存在浪費投資、浪費機房空間、浪費密集母線等浪費現象。雖然也可以將變壓器配置在每個樓層，但是供配電結構沒有變化，隨著大型UPS的使用，每套2000kVA的低壓配電系統下掛2套600kVA(1+1)考慮充電電流及負載冗余后即滿。

第二，增加供配電等級，增加了安全隱患。在相同的電源器件環境中，對于配電系統來說上下游開關越少越安全，配電等級越少可靠性越高，接近負荷中心的電壓等級越高越節能。大型數據中心園區35kV開關站-10kV高壓配電柜-10kV配電柜-變壓器-低壓配電柜-密集母線-樓層配電柜-UPS系統，8層級的配電結構，每多1個層級則意味著增加一個故障隱患點。

第三，影響機房可使用面積，增加建筑成本。對于大型數據中心，如果每層樓均配置變壓器低壓配電室、UPS系統電源室，相應電源區域要預留40%以上的空間，對于通信機房來說，一般預留25%~30%空間，且低壓配電結構冗余度越大占機房面積越大。