多电压等级直流供电在模块化数据中心的应用

庄 岭，李叶飞，杨 斌，郑海雁，杜先波

（1. 国网江苏省电力有限公司，南京 211106；2. 江苏方天电力技术有限公司，南京 210000）

0 引言

数据中心承担着实现电力调配以及数据共享等关键任务［1］，在探索“多站融合”新模式、优化综合能源服务、构建能源网络中起着不可替代的作用。为了应对新时代节能环保的要求，亟需对数据中心的供电架构展开进一步优化探索。目前数据中心的供电架构主要分为电网直供系统、交流不间断电源（uninterruptible power supply，UPS）供电系统以及直流供电系统［2—3］，以往的研究主要对直流、交流供电模式的优缺点进行分析［4—6］，但针对直流供电模式的具体电压等级并未形成统一标准。目前中国国内通信行业直流供电模式的电压等级主要分为240 V与48 V 2种。48 V直流配电架构已在电信行业进行应用［7］，国际上诸如谷歌、Facebook等也采用该类数据中心［8］。240 V 高压直流供电系列，在腾讯、阿里巴巴等公司的数据中心中得到了广泛应用，中国通常采用240 V作为高压直流数据中心通用标准。目前针对240 V和48 V电压等级的研究多为试点性的建设与探索，尚未形成明确的综合性对比。

本文从线损［9—10］、负荷需求、可靠性［11］、升级潜力［12］、成本等方面对3 种数据中心直流架构进行评估，首先介绍了对目前数据中心典型直流系统架构，并且基于目前多站融合的架构提出了一种混合供电架构；继而从优质性、可靠性、经济性等方面提出直流架构评估方法；最后，从线损、负荷需求、可靠性、升级潜力、成本等多个方面对3种供电模式进行了对比和分析，并对3种架构进行层次分析和综合分析。……