组织应该采用集中式发电机吗?
?如今,很多組織需要在集中式中壓備用發(fā)電機組和分散式發(fā)電機之間進行選擇。
由于備用發(fā)電機占了數據中心基礎設施成本的很大一部分,尤其是對于托管數據中心而言,這是需要優(yōu)化的關鍵子系統(tǒng)。如今,在大型超大規(guī)模數據中心的背景下,組織主要考慮和比較兩種類型的備用發(fā)電機架構:
?分散式備用發(fā)電機組,每臺中壓和低壓變壓器使用一臺發(fā)電機,而不管其冗余級別如何。
?適用于整個站點的集中式中壓備用發(fā)電機組,具有N+1或N+2發(fā)電機冗余。
以下比較一些主要因素,以根據特定的限制和要求來決定哪種方法最好。
優(yōu)化發(fā)電機成本
當然,選擇發(fā)電機以及如何優(yōu)化基礎設施這一部分的關鍵驅動因素是成本。有幾件事情要考慮:
發(fā)電機尺寸
1.每個動力傳動系使用一個發(fā)電機組,使組織不得不匹配變壓器和發(fā)電機之間的功率,這沒有靈活性。
2.使用集中式發(fā)電廠可以使我們選擇最具成本效益的發(fā)電機尺寸(就資本支出和運營成本而言)和最佳的采購提前期。
發(fā)電機的冗余和數量
1.根據定義,每個動力傳動系只有一個發(fā)電機組,動力傳動系級別的冗余量指示發(fā)電機的冗余度是相同的。基本上,如果低壓配電為2N,則發(fā)電機組也將為2N。
2.集中式發(fā)電機電站的主要優(yōu)點之一是能夠使用N+1或N+2發(fā)電機,而與下游的架構無關。這為設計提供了很大的靈活性,并允許組織優(yōu)化要安裝的發(fā)電機的數量。
增長計劃/可擴展性
1.將發(fā)電機組放置在每個動力總成上(對于分散式電廠結構而言),每次安裝動力總成時,都需要安裝發(fā)電機,其發(fā)電機的尺寸應滿足最壞情況下的最大預期負載。因此,在這種架構中,隨著數據中心基礎設施的增長,將會增加發(fā)電機的部署。
2.當然,對于集中式發(fā)電廠,在最壞的情況下也有必要確定發(fā)電機的大小。但是,可以在知道數據中心現有部分的實際負載的情況下調整發(fā)電機的數量。例如,如果實際負載消耗是現有IT機房預期負載的40%(例如較低的機架密度),則可以在計算所需的額外備用功率時考慮這種情況,并可能將發(fā)電機投資延遲到新的IT室已安裝。
對中壓配電的影響
當發(fā)電機分散運行時,每個發(fā)電機都與特定的中壓和低壓變壓器相關聯,因此上游中壓配電電對于負載的正常運行時間并不重要,因為如果中壓配電設備出現故障,負載仍將由本地發(fā)電機提供電力。
當發(fā)電機集中在中壓水平時,下游的所有配電對維持負載的正常運行時間至關重要。在大多數情況下,尤其是對于托管數據中心,需要具有容錯系統(tǒng),這使得中壓配電更加昂貴,并且需要更復雜的中壓配電保護和控制系統(tǒng)。顯然,這是集中式電廠架構的主要缺點。在實踐中還需要更高級的工程能力。
當然,中壓保護和控制系統(tǒng)的復雜性將在數據中心的第一階段帶來更多的調試時間,因為需要在中壓級別的整個系統(tǒng)中部署該系統(tǒng)。即使架構可擴展和模塊化以減少調試時間,第一階段也需要測試整個電廠控制系統(tǒng)。但是對于將來的擴建階段,這也意味著在動力總成系統(tǒng)級沒有控制系統(tǒng),至少可以簡化動力總成系統(tǒng)級的調試。
如何選擇正確的架構
對于大型超大規(guī)模數據中心而言,集中式中壓發(fā)電機組的主要優(yōu)勢是發(fā)電機組的成本優(yōu)化,因為在選擇額定功率和使用的發(fā)電機數量方面具有靈活性,而不論發(fā)電機組的大小和冗余級別如何動力總成。這也可以使發(fā)電機增長計劃適應數據中心的實際需求。如果在設計階段不完全了解異構負載,則這種靈活性可能是關鍵優(yōu)勢。
但是,在具有高功率消耗率的同質負載的情況下,并且當已經使用4+1或更高的動力總成冗余(即分布式冗余或塊冗余架構)時,節(jié)省的發(fā)電機成本可能不足以證明其合理性。使用更復雜的系統(tǒng),例如集中式備用發(fā)電廠。
希望在參考設計中提出一種非常靈活的架構,因為它是針對托管應用程序的。因此,很多組織選擇使用采用閉環(huán)分布的集中式備用發(fā)電廠,以使容錯系統(tǒng)具有很高的可靠性。現在訪問參考設計,以查看它是否可以滿足組織托管設備的靈活架構和成本要求。
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總結
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