交直流一体化电源系统在数据中心中有多种应用场景,主要包括以下几个方面:
供电架构优化
- HVDC供电架构:在数据中心中,HVDC(高压直流)供电架构被广泛应用。它由交流配电模块、整流器、直流配电模块、蓄电池组和监控装置组成。当市电正常供电时,交流市电经过AC/DC整流后转换成直流电,直接给负载设备提供电能,并对蓄电池组进行充电;当市电运行故障时,蓄电池组立即给负载设备连续不间断地供电。相较于交流UPS,HVDC供电系统省去了逆变环节,能够具有更高的电源效率。
- 240V 2N直流供电架构:由两套完全独立的240V直流系统组成。两套240V直流系统从不同的低压配电系统引电,平时每套240V直流系统带一半负载,当一套系统出现故障时另外一套系统带全部负载。
- 中压直供集成式不间断供电架构(巴拿马电源):将10kV配电、隔离中压变压、模块化不间断电源和输出配电等环节进行了柔性集成。巴拿马电源内部结构中,10kV市电经过移相变压器降压至400V,再经过整流和降压转换,输出240V或直流336V的直流电,最后通过直流输出配电柜为负载设备供电。巴拿马供电技术本质上属于一类高压直流供电形式,其与HVDC的主要区别在于,把常规型号变压器更换为新型移相变压器;把AC/DC转换环节变更为调压整流环节。巴拿马电源供电方案通过省略中间环节来进一步提升系统效率,相比传统数据中心的供电方案,其占地面积减少50%,设备和工程施工量可节省40%,架构简洁、可靠性高;且蓄电池单独安装,系统容量可以根据需求进行灵活配置。
提高可靠性和效率
- 提高可靠性:通过整合交流和直流电源系统,减少了设备的数量和复杂性,降低了故障发生的概率,同时具备完善的保护功能和冗余设计,提高了电源系统的可靠性和稳定性。
- 提高效率:交直流一体化电源系统可以根据负载的需求,自动调整电源的输出,提高了电源的利用效率。同时,由于减少了转换环节,降低了能量的损耗,进一步提高了系统的整体效率。
便于管理和维护
- 集中监控和管理:采用统一的监控系统,实现了对整个电源系统的集中监控和管理,便于及时发现和处理故障,提高了管理效率和维护便利性。
- 远程控制和维护:具备远程监控、故障诊断、自动切换等智能化功能,可根据实际运行情况自动调整电源系统的运行参数,提高了电源系统的智能化水平和运行效率。
支持新能源接入
交直流一体化电源系统可以支持新能源的接入,如太阳能、风能等。通过将新能源产生的直流电直接接入系统,减少了转换环节,提高了能源的利用效率。同时,系统可以根据新能源的波动,自动调整电源的输出,保证了负载的稳定供电。