数据中心对供电系统有哪些特殊要求？

2025-06-17 09:59:52 admin

在数字化浪潮的推动下，数据中心作为信息存储与处理的核心基础设施，发挥着至关重要的作用。其对供电系统的要求远超一般场所，主要体现在以下几个方面：

供电可靠性

双路市电供应：数据中心普遍采用双路市电接入，一路主用，一路备用。一旦其中一路市电出现故障，另一路能迅速投入使用，确保供电不间断。例如，中国联通raud数据中心采用双路市电供电，市电接入后先经防雷和隔离变压器，保障市电切换安全可靠。
配备备用电源：除市电外，数据中心还需配备柴油发电机组等备用电源。A 级数据中心应由双重电源供电，并设置备用电源，备用电源宜采用独立于正常电源的柴油发电机组，也可采用供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。B 级数据中心当只有一路电源时，也应设置柴油发电机组作为备用电源。
冗余设计：关键电力设备如变压器、开关柜、电缆等应采用冗余配置，如 N+X（X≥1）的冗余配置，保证在出现故障或进行维护时，系统仍能正常供电。

电能质量要求

电压稳定：市电公共接入点的功率因数应符合当地供电部门的要求，且市电直接供电的电源电压偏移范围、频率和波形失真度指标应满足电子信息设备正常运行的要求。交流供电时，规定稳定电压的偏移值应保持在 +7%～-10% 以内，交流电力系统正常运行条件下稳态频率偏差限值在 ±0.5Hz 以内。
不间断供电：UPS 不间断电源系统是保障数据中心供电质量的关键设备，它能够在市电掉电时，不间断地向负载继续供电，还具备全面改善供电质量的能力。其输出电压稳定精度、频率稳定度、波形总谐波失真等指标都需要达到较高标准，一般要求输出电压波形总谐波失真限制在 3%～5%。

电源切换速度

自动切换装置：市电与备用电源之间，以及 UPS 系统与市电或柴油发电机之间，都需要安装自动转换开关电器（ATS），并应具有旁路功能，或采取其他措施，以保证在自动转换开关电器检修或故障时，不影响电源的切换，且切换时间要控制在毫秒级，一般要求主备用电源开关切换、电压暂降等控制在 10ms 以内，防止因电源切换时间过长导致电子信息设备运行中断。

配电系统设计

分类供电：应将主机房电子信息设备和支持区精密空调的设备等其他功能用电按照供配电系统的标准进行分类，分别设置各自独立的不间断电源系统，确保 IT 设备用电不受其他回路供电中断或电磁干扰的影响。
机柜双电源供电：机柜采用双电源供电，每个机柜设置两个 PDU 电源，如某机房机柜端分别接输入 32A，输出有多种规格的通用孔和国标孔等，且每一路在配电柜中都有单独开关控制。

良好的扩展性

容量预留：在设计阶段需预留足够的电力容量，以适应未来业务增长和技术更新的需求。TIA-942-B 标准推荐采用模块化、可扩展的设计原则，允许在不中断当前运营的情况下添加更多电力容量。
UPS 系统扩容：要求 UPS 供电系统具备快速扩容能力，以应对数据中心业务快速发展而带来的负载增加问题。

符合相关标准规范

国家标准：如《数据中心设计规范》GB50174-2017 规定了数据中心的供电系统的各项要求，包括备用电源设置、UPS 系统配置、配电方式等。A 级数据中心应由双重电源供电，并设置备用电源，其 UPS 系统基本容量应满足 E≥1.2P 的要求，且数据中心内采用不间断电源系统供电的空调设备和电子信息设备不应由同一组不间断电源系统供电等。
行业标准：如 TIA-942-B 标准对数据中心电力系统的可靠性与连续性、容量与扩展性等方面也提出了严格要求，包括冗余配置、负载均衡、故障转移机制以及进行定期的维护和测试等。

总之，数据中心对供电系统的要求非常特殊且严格，这些要求确保了数据中心能够持续、稳定、高效地运行，满足现代社会对信息处理和存储的高依赖性需求。