王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0 引言

       供電系統(tǒng)的可靠性直接影響到廣電數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，涉及信息存儲(chǔ)、節(jié)目錄制采編傳輸、影音數(shù)據(jù)等生產(chǎn)質(zhì)量和播出質(zhì)量，為確保數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS供電系統(tǒng)的運(yùn)作更加科學(xué)、安全、可靠，在現(xiàn)階段廣電數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS供電系統(tǒng)的布局規(guī)劃管理工作中，電氣專業(yè)技術(shù)人員需要開展頂層設(shè)計(jì)，明確各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要素，結(jié)合精益化、精細(xì)化的管控措施，明確各項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)保障供電系統(tǒng)正常運(yùn)行尤為重要。 

       廣電數(shù)據(jù)中心機(jī)房的電源設(shè)備分為單電源以及冗余電源設(shè)備，具體來說，單電源是指單一的電源模塊，當(dāng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備存在供電問題時(shí)，通常是由于電源本身出現(xiàn)的故障問題所導(dǎo)致的，此時(shí)的機(jī)房設(shè)施將處于待機(jī)狀態(tài)，而冗余電源設(shè)備主要是由多個(gè)電源模塊所構(gòu)成，此類設(shè)備也稱為雙電源設(shè)備，由多個(gè)電源來承擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的供電負(fù)荷，如果電源模塊組出現(xiàn)問題或無法正常供電時(shí)，剩余模塊便能夠提供相應(yīng)的電源負(fù)載，保證設(shè)備正常供電。

       通過實(shí)地調(diào)研分析可以看出，在整個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)房供電系統(tǒng)可靠性的分配管理過程中，電氣技術(shù)人員需要整合各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施的綜合可靠性數(shù)值，完成綜合評(píng)價(jià)管控，比如在該環(huán)節(jié)需要分析系統(tǒng)防雷器的運(yùn)作可靠性，電纜設(shè)施的運(yùn)作可靠性，開關(guān)柜、發(fā)電機(jī)、UPS、電池組、PDU以及各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行可靠性，之后再將每個(gè)結(jié)構(gòu)單元、結(jié)構(gòu)部位的運(yùn)行可靠性進(jìn)行乘積運(yùn)算，再通過特定的函數(shù)值的賦值分析，便能夠得到整個(gè)系統(tǒng)最終的可靠性。

       一般情況下，要想確保電源系統(tǒng)更加科學(xué)、高效、穩(wěn)定地運(yùn)作，電氣技術(shù)人員需要嚴(yán)格管控設(shè)備的噪音，同時(shí)噪音過高也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備操作環(huán)境變得過于復(fù)雜，使得操作者的情緒受到嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致工作人員的工作效率降低，甚至出現(xiàn)操作失誤的情況。但是由于工頻機(jī)UPS輸入電路破壞了原有的電壓波形，會(huì)給其他設(shè)備造成相應(yīng)的電磁干擾，同時(shí)電感和變壓器在運(yùn)行過程中也會(huì)產(chǎn)生出大量可聞噪音，從而使得操作環(huán)境變得更加惡劣。一般情況下，工頻機(jī)往往結(jié)合10kHz左右的調(diào)制頻率的使用，此類頻率恰好在人耳可感知的頻率范圍內(nèi)，從而使得人員的工作環(huán)境受到嚴(yán)重干擾。而高頻機(jī)的工作調(diào)制頻率通常設(shè)置在20kHz以上，而此類赫茲頻率往往在人耳感應(yīng)范圍之外，從而可以保障工作人員的工作環(huán)境相對(duì)較為安靜。因此從供電可靠性的層面進(jìn)行分析可以看出，選取適當(dāng)調(diào)制頻率的設(shè)備至關(guān)重要，當(dāng)前20kHz以上的高頻機(jī)UPS供電設(shè)備在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中的使用相對(duì)較為常見。總體來說，在對(duì)供電系統(tǒng)UPS進(jìn)行選取選用的過程中，工程師以及技術(shù)人員需要考慮整個(gè)系統(tǒng)的綜合功率消耗，同時(shí)還需要考慮整個(gè)系統(tǒng)的噪音等級(jí)，以此才能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的綜合運(yùn)行效率。

       一般情況下，當(dāng)一臺(tái)UPS出現(xiàn)故障問題時(shí)，能夠保持整個(gè)系統(tǒng)的綜合運(yùn)行負(fù)荷滿足相應(yīng)的要求，但是單臺(tái)UPS系統(tǒng)設(shè)備要能夠支撐整個(gè)系統(tǒng)的總體負(fù)荷，在兩臺(tái)設(shè)備正常供電的情況下，將各自承擔(dān)一半的用電負(fù)荷，結(jié)合此類雙電源的負(fù)載管控模式能夠大幅度提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠適當(dāng)減少UPS設(shè)備的運(yùn)行壓力，延長(zhǎng)UPS設(shè)備的使用壽命。雙總線供電方案結(jié)合并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合此類供電管理模式也能夠降低外界環(huán)境所帶來的不良因素影響，具體來說，在串聯(lián)電路中，每多一個(gè)環(huán)節(jié)便會(huì)增加一個(gè)故障點(diǎn)位，在同一條故障線路上往往包含大量的結(jié)構(gòu)單元，如斷路器、開關(guān)、保險(xiǎn)絲、PDU，在其中任何開關(guān)或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障問題均會(huì)導(dǎo)致電流無法正常高效地流通，而為了有效地解決以上問題，將雙總線和并聯(lián)冗余方案進(jìn)行整合使用往往能夠取得良好的管控效果，在該環(huán)節(jié)可結(jié)合多條市電的輸入，借助多臺(tái)UPS設(shè)備，并且完成對(duì)輸出配電柜的合理布局設(shè)置，對(duì)其中的各項(xiàng)開關(guān)進(jìn)行綜合管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載多維度、多層次的控制，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行水平和用電效率。但是在此過程中，工程人員、技術(shù)人員需要對(duì)單電源負(fù)載、雙電源負(fù)載問題進(jìn)行綜合評(píng)估管控，使得整個(gè)方案的設(shè)計(jì)更加科學(xué)可靠。