عندما يتعلق الأمر بأنظمة الطاقة الموزعة ، يجب أن تكون "مألوفة وغير مألوفة" لبعض ممارسي مراكز البيانات. تطرح هذه الورقة النقاط الأربع التالية للتحليل والتفكير بشأن DPS وتطبيقها المبتكر في مراكز البيانات .

1. DPS و UPS / HVDC التقليدي متصلان تقنيًا
أولاً وقبل كل شيء ، يجب أن يكون واضحًا: وفقًا لمعايير صناعة DPS ومواصفات تصميم مركز البيانات ، DPS هو نوع من إمدادات الطاقة غير المنقطعة. تكمن خصوصيتها في بطاريتها القياسية ، وهي UPS التي توفر مصدر طاقة غير منقطع لمعدات شبكة خزانة الشبكة القياسية.
ثانيًا ، بالنسبة لـ DPS ، فإن جوهرها هو نظام UPS لبطارية الليثيوم على أساس تصميم معياري بالكامل. تم تصميم بطاريات الليثيوم والـ UPS بطريقة موحدة. كلاهما يدعم التبادل السريع ، ولهما آليات اتصال وحماية داخلية في الوقت الحقيقي ، وهي ممارسة جنسية آمنة.
علاوة على ذلك ، مرددًا تصنيف UPS / HVDC التقليدي ، يتم تقسيم DPS أيضًا إلى نوع AC عبر الإنترنت ، ونوع النسخ الاحتياطي AC ، ونوع DC (نوع DC عالي الجهد ، ومخرج 240VDC أو 336VDC) ، ونوع هجين AC-DC. ومع ذلك ، نظرًا لتعريفها على أنها مصدر طاقة لمعدات شبكة خزانة الشبكة الموزعة ، يكون الإخراج بشكل عام 220 فولت تيار متردد أحادي الطور (نوع التيار المتردد) أو 240 فولت تيار مستمر (نوع تيار مستمر عالي الجهد) ، وعادةً ما تكون الطاقة المقدرة 3-12 كيلو فولت أمبير. بشكل عام ، تزود الطاقة لخزانة تكنولوجيا معلومات واحدة أو خزانتين متجاورتين لتكنولوجيا المعلومات ، وتكون طاقة النظام صغيرة ، ويتم تثبيتها في رف.

2. مقارنةً بـ UPS التقليدي المثبت على الرف ، تتمتع DPS بميزة المتأخر
مقارنةً بـ UPS التقليدي المثبت على الرف الذي يدعم حل بطارية الرصاص الحمضية ، فقد نظرت DPS تمامًا في صعوبة استبدال المعدات وصيانتها والتشغيل المعقد ومراقبة الصيانة و عيوب أخرى في الحل التقليدي في بداية تصميمه وولادة ، ويمتاز بكونه حديث العهد.

بادئ ذي بدء ، تتبنى DPS تصميمًا معياريًا بالكامل. تدعم كل من وحدة بطارية الليثيوم ووحدة الطاقة التبديل السريع عبر الإنترنت ، كما أن وقت الصيانة والاستبدال للجهاز أقل من 5 دقائق ، وهو أمر بسيط وسهل التشغيل.
ثانيًا ، يبلغ عمر بطارية الليثيوم 10 سنوات أو أكثر ، ويتم تقليل الوزن ومساحة التثبيت المطلوبة بأكثر من 60٪ مقارنة بمحلول حمض الرصاص التقليدي ؛ ليست هناك حاجة لاستبدال البطارية كل 3-5 سنوات ، كما أن عملية التركيب والنشر بسيطة.
أخيرًا ، من خلال برنامج المراقبة المركزية DPS ، يمكن للمستخدمين إجراء مراقبة وإدارة مركزية موحدة لأجهزة DPS (بما في ذلك UPS وبطاريات الليثيوم) المنتشرة بكميات كبيرة في نفس الوقت.

3. تقدم DPS بنية مرنة للغاية وابتكار في التطبيقات
يعتبر مصدر الطاقة المركزي واللامركزي مفهومًا نسبيًا ، وهو في الأساس مشكلة تتعلق بمقياس إمداد الطاقة وتفصيلها. على مستوى التطبيق ، فإن حلول الإمداد بالطاقة المركزية والموزعة لها مزاياها وعيوبها.
تواجه بعض مراكز البيانات الجديدة / التي تم تجديدها المشكلات والتحديات التالية أثناء التصميم والتخطيط:
1) يتطلب النشر الشامل لإمدادات الطاقة ونظام التوزيع استثمارًا أوليًا كبيرًا ؛
2) معدل تحميل خزانة تكنولوجيا المعلومات منخفض ، ودورة الرف طويلة ، وتضيع مساحة U ، وكفاءة التشغيل منخفضة ؛
3) هناك العديد من أنواع العملاء / الشركات المخدومة ، والحمل يتقلب بشكل كبير ، والطلب المستقبلي غير مؤكد ؛
4) يواجه التحول الموفر للطاقة لمراكز البيانات القديمة مشاكل مثل الحمولة ، والمساحة غير الكافية ، والاستهلاك العالي للطاقة ؛
في بنية توزيع وإمداد الطاقة الموزعة ، يمكن لـ DPS أن تتابع عن كثب تطوير وتغييرات خدمات تكنولوجيا المعلومات نظرًا لصغر حجمها بما يكفي ، ويمكنها حقًا البناء وفقًا لتفاصيل خزانات تكنولوجيا المعلومات والاستثمار الخطي وتقليل النفقات الرأسمالية. في الوقت نفسه ، نظرًا لقربه من عبء تكنولوجيا المعلومات ، فإن تأثيره ضئيل على نظام توزيع الطاقة في المنبع ولديه قدرة قوية على التكيف.

3.1 تحتاج بنية إمدادات الطاقة والتوزيع إلى التكيف مع بنية تكنولوجيا المعلومات الهجينة المرنة
توفر الحوسبة السحابية مرونة كافية لمعالجة أعمال تكنولوجيا المعلومات ، ويمكنها التعامل بشكل فعال مع تقلبات أعمال تكنولوجيا المعلومات ، وتحسين استخدام موارد تكنولوجيا المعلومات وتوافر النظام. من منظور سلسلة القيمة التجارية الكاملة لمركز البيانات ، فإن البيانات هي عامل الإنتاج الأساسي ، والبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات هي معدات الإنتاج ، ويلعب نظام تزويد الطاقة والتوزيع لمركز البيانات دور دعم إضافي. من خلال التطوير المستمر لتكنولوجيا تكنولوجيا المعلومات ، يمكن أيضًا ضمان توافر البيانات وتحسينه من خلال تقنية المحاكاة الافتراضية ، وتكنولوجيا التكرار الموزع ، والتكنولوجيا متعددة الأنشطة عن بُعد. وبالتالي، يمكن للجمع الفعال للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات والبنية التحتية الرئيسية لمركز البيانات تلبية متطلبات التوافر العالية للبيانات في مراكز البيانات من المستوى A حتى إذا تم استخدام البنية التحتية الرئيسية لمركز البيانات منخفض المستوى ، وفي نفس الوقت تقليل البنية التحتية الرئيسية للبيانات بأكملها المركز. الاستثمار ، انخفاض التكلفة الإجمالية للملكية.
في الوقت الحالي ، قام العديد من مزودي الخدمات السحابية وشركات الإنترنت ومشغلي الاتصالات باستكشاف وممارسة البنى ذات الصلة. كما تمت مزامنة "مواصفات تصميم مركز البيانات GB50174-2017" وشرح تقسيم مراكز البيانات من المستوى A:
1) بالنسبة لبنية "1 mains + 1 UPS / HVDC" التي تم استخدامها على نطاق واسع في أعمال الإنترنت والناقلين ، يتم تصنيفها على أنها بيانات من المستوى A إذا كانت تفي بمتطلبات الجودة لشبكة الطاقة الأولية ومركز إمداد طاقة التحميل في المصب.
2) عندما يتم إنشاء مركزين أو أكثر من مراكز البيانات الموجودة في مناطق مختلفة في نفس الوقت ، كنسخ احتياطية لبعضها البعض ، ويتم نقل البيانات في الوقت الفعلي ، وتفي الأعمال بمتطلبات الاستمرارية ، يمكن أن تكون البنية التحتية لمركز البيانات تم تكوينه وفقًا لنظام التسامح مع الأخطاء ، أو يمكن تهيئته وفقًا للنظام الزائد. تكوين نظام آخر.
3) عند إنشاء مركز بيانات التعافي من الكوارث في نفس المدينة أو في مكان مختلف ، يجب أن يكون مركز بيانات التعافي من الكوارث في نفس مستوى مركز البيانات الأساسي. عندما يتم نسخ البيانات الموجودة في مركز بيانات التعافي من الكوارث ومركز البيانات الأساسي احتياطيًا في الوقت الفعلي ويلبي العمل متطلبات الاستمرارية ، يمكن أن يكون مستوى مركز بيانات التعافي من الكوارث هو نفسه مستوى مركز البيانات الأساسي ، أو يمكن أن يكون أقل من مركز البيانات الأساسي.
في الصناعة المالية التي تتطلب قابلية استخدام عالية للغاية ، أصدر بنك الصين الشعبي "خطة تطوير التكنولوجيا المالية (2022-2025)" في 31 ديسمبر 2021 ، واقترح بوضوح التعاون الفعال بين "السحابة والإدارة والحافة والمحطة" من أجل تحرير الضغط السحابي ، والاستجابة بسرعة لاحتياجات المستخدم ؛ اعتماد تقنية التكرار متعددة الأنشطة بنشاط لبناء نظام موثوق للغاية ومتعدد المستويات للتعافي من الكوارث ؛ إنشاء مركز بيانات أخضر عالي التوفر.

3.2 DPS لديها جينات معمارية 2N ، ناقل مزدوج غير متماثل ، DR ، RR

تتميز بنية 2N بخصائص الموثوقية العالية والتوافر ، ولكن بسبب تكوينها المتسامح مع الأخطاء ، هناك أيضًا مشاكل في التطبيق ، مثل انخفاض معدل تحميل النظام ، وانخفاض كفاءة التشغيل ، وارتفاع تكاليف الاستثمار والتشغيل. من أجل تحقيق توازن أفضل بين توافر النظام والتكلفة الإجمالية للملكية ، على مستوى إمدادات الطاقة والتوزيع ، يتألف ناقل مزدوج غير متماثل من "شبكة رئيسية + 1 UPS / HVDC" ، والتكرار الموزع (DR) ، والتكرار الاحتياطي (RR) تعود البنية تدريجياً إلى الرأي العام ويتم وضعها موضع التنفيذ. من منظور النظام العام لمركز البيانات ، يتم استخدام مستويات مختلفة من إمدادات الطاقة والتوزيع لتشكيل تركيبة معمارية لكل مرحلة من إمدادات الطاقة والتوزيع من الجهد المتوسط ​​إلى الطرف الأمامي لتحميل تكنولوجيا المعلومات ،

3.3 مجموعة مركز البيانات المعيارية ذات الخزانة الواحدة "من الفئة A"

أثار سحابة تكنولوجيا المعلومات أيضًا تفكير الصناعة حول إمدادات الطاقة والتوزيع السحابي. بالمقارنة مع مزود الطاقة المركزي التقليدي ، يتميز مزود الطاقة الموزع DPS بميزة التفاصيل الصغيرة ، بالقرب من تحميل تكنولوجيا المعلومات ، وإمدادات الطاقة لخزانة واحدة أو اثنتين من خزانات تكنولوجيا المعلومات المجاورة. يمكن تحسين الإدارة والتعديل. من خلال توصيل مخرجات DC DPS DC ذات الجهد العالي المنتشرة في كل خزانة تكنولوجيا المعلومات بالتوازي ، يتم تشكيل تجمع طاقة DC أو DC microgrid. بالاعتماد على إستراتيجية المحاكاة الافتراضية للطاقة ، يمكن أن تستجيب بمرونة لمتطلبات عبء العمل وتقلبات خزانات تكنولوجيا المعلومات المختلفة ، وتحسين استخدام الطاقة مع ضمان التوفر.
بالنسبة لخزانات تكنولوجيا المعلومات التي تدمج تقنيات المنتجات الموزعة مثل قضبان التوصيل الصغيرة ومكيفات الهواء ذات اللوحة الخلفية ، يمكن فهمها على أنها "مركز بيانات معياري مكون من خزانة واحدة" إلى حد ما ، أو يمكن أن تشكل "مركز بيانات معياري بخزانة واحدة "الكتلة": الاعتماد على تكنولوجيا تكنولوجيا المعلومات ، ونقل بيانات الأعمال في الوقت الفعلي بين خزانات تكنولوجيا المعلومات المختلفة ، والوحدات الصغيرة ، وغرف الكمبيوتر ، مع ضمان استمرارية الأعمال وتكامل البيانات ، وتحقيق النسخ الاحتياطي المتبادل على مستوى مركز البيانات وتحسين توافر النظام. بالاقتران مع تعريف المعيار الوطني GB50174-2017 على بنية مركز البيانات من المستوى A ، واستكشاف وممارسة مزودي الخدمات السحابية والبنك المركزي على البنى متعددة الأنشطة الزائدة عن الحاجة ،يمكن لمراكز البيانات متعددة الأنشطة التي تستخدم بنيات إمداد طاقة منخفضة المستوى أن تحتوي أيضًا على مراكز بيانات على مستوى A توفر البيانات ، مع تلبية أهداف التنمية الخضراء والمنخفضة الكربون لمركز البيانات.
باختصار ، يتمتع نظام الطاقة الموزعة (DPS) بميزة كونه متأخراً في حل UPS التقليدي ؛ التكنولوجيا الخاصة بها متطورة ، وهي ماجستير في توفير الطاقة الفعالة وتكنولوجيا نظام التوزيع وتكنولوجيا النظام المساعدة الفعالة ؛ في نفس الوقت ، الهيكل مرن للغاية. يمكن لطريقة الأسلاك بناء هياكل 2N و T3 و DR و RR بمرونة ، مع هيكل صغير وطاقة كبيرة ، مما يلبي احتياجات سيناريوهات التوافر العالي المختلفة.

بالإضافة إلى ذلك ، كمكون أساسي للبنية التحتية الرئيسية لمركز البيانات ، تتماشى DPS مع اتجاه التطوير الحالي لتكنولوجيا الحوسبة السحابية للإنترنت وبناء مركز البيانات المعياري. إنه أكثر مرونة وجينيًا لتكنولوجيا المعلومات ، وهو مناسب بشكل خاص لعقد الحوسبة المتطورة ومراكز البيانات المعيارية ذات الخزانة الواحدة. مجموعات (مثل كولو التجزئة) ، ودقة صغيرة ، وسيناريوهات البناء المرحلي مثل التجديد الموفر للطاقة لغرف الكمبيوتر القديمة