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高效高密大电源破解核心机房节能省地难题
http://www.cww.net.cn   2012年12月24日 13:39    

按机房面积1:5,2kW/m2左右的电力电池室只能支持0.4kW/m2的设备机房,离较高集成度的0.8kW/m2有很大的差距,需要2倍提升电力电池室功率密度。

96%新一代高效大电源带来核心机房节能曙光

主设备耗电仅占核心机房总耗电的50%左右,其余能耗主要被温控系统和电源自身损耗。采用冷热通道、风道密封的精确制冷方式,辅以利用外部冷源方式,温控系统节能正在如火如荼,取得了显著成果。而以分立式大电源为代表的核心机房电源系统,其最高转换效率在近20年以来一直都在90%左右,实际效率88%以下。

华为公司于2012年推出业界首款高效大电源系统,采用效率高于96%的100A三相整流模块,与业界92%模块效率的电源相比,能量转换损耗降低了50%。以一个200kW直流负载的核心机房为例,电源损耗一年就减少8万度,发热量也减少了8万kWh。因核心机房散热主要依赖于精密空调制冷,电源效率的提升,还带来4万度空调电费节省。

除了整流模块本身高效带来的节能效果外,华为电源还设计了电池休眠技术,一方面降低了浮充电能损耗,另一方面还能延缓电池极板腐蚀,降低失水速度,大幅提升电池使用寿命。

华为高效大电源的推出,吸引了英国电信的注意。英国电信能耗在其国内所有企业中排名第一,根据节能减排规划,需要在2020年达到在1996年基础上节能80%的目标。为了达成这一能源战略,通过对现网电源采取多种措施节能,包括手动优化系统效率的方式。为了进一步降低能耗,英国电信从华为公司引入全系列高效电源,包括由100A模块组成的分立式大电源,规划替换现网系统。

25.4W/立方英寸超高功率密度整流模块让电源大幅瘦身

大电源包括交流配电柜、整流柜和直流配电柜。由于关键器件固有体积及安规要求,配电柜体积长期以来变化较少,必然占据一定的机房面积。整流模块作为功率部件,其转换效率的高低直接影响了整流机柜总发热量。传统电源整流模块最高转换效率为92%左右,一个120kW(2000A)的整流机柜,最大发热量高达10kW,功率密度难以再提升,最大只能达到为333kw/m2。正因为如此,传统核心机房电源整流柜单柜额定容量都不超过2000A,在网运行整流柜容量以1000A系统为主,一套6000A系统,机柜多达11个,占地面积4.56平米。

华为大电源采用高效三相整流拓朴专利技术,使整流效率和功率密度得到大幅提升,100A高效模块仅1U高,尺寸为当前业界主流100A模块的一半,功率密度达到25.4W/英寸3。因为效率高,总体发热量小,整流柜可轻易布置30个以上100A模块,总发热量小于7kW,功率密度达到500kW/m2,超过业界领先水平的50%,是现网大电源的三倍。正是由于这种高功率密度设计,使大电源具备了瘦身的条件。同样的6000A系统,比现网电源节省4个整流机柜,占地面积减少36%。

24000A超大功率电源帮助电力室面积再减20%

业界主流大电源系统容量上限为6000A,一台电源不能满足大型核心机房供电需求,一个核心机房需要配置相互独立的多台甚至十数台电源系统进行分散供电,额定电流之和达到2万安以上。在分散供电模式下,每台电源需要配置满足设计备电时长的蓄电池组,对于同一机房来说,电池备电时长要求是一样的,但由于每台电源对应的负载功率不同,电池最小需求容量相差很大,而机房不可能配置正好满足最小需求容量的电池,电池平均过配置达到30%以上。例如,两套电源系统理论计算分别需求2500AH和3500AH电池,实际各配置两组2000AH的电池,共8000AH,超过理论需求的33%,电池所占空间也相应多了33%。此外,由于网络融合,超备的电池并不能带来额外的备电时长,实际备电时长取决于某一套电源系统的最小值,大于该值的电池能量不发挥效益,不但形成电池容量浪费,还要为这些冗余电池容量配置相应的整流模块以保证充电功率,电源容量增加,占地面积也相应增加。

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来源:通信世界网   作 者:华为技术有限公司 章异辉编 辑:赵宇    联系电话:010-67110006-864
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