一种数据中心的供电系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种数据中心的供电系统，涉及电力系统领域，能够解决由于采用服务器双电源均分模式及UPS而引起的数据中心服务器电源效率低，供电系统能量损耗大的问题。具体方案包括：第一市电供电设备用于输出市电一并通过第一服务器电源为服务器供电，第二市电供电设备用于在市电一故障时，输出市电二并通过高压直流系统和第二服务器电源为服务器供电，高压直流系统用于将市电二的交流电转换为高压直流电输出至第二服务器电源，第一服务器电源和第二服务器电源均包括电压调整开关，用于调整第一服务器电源或第二服务器电源的输出电压，第一服务器电源和第二服务器电源并联为服务器供电。本发明专利技术实施例用于为数据中心供电。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心的供电系统
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种数据中心的供电系统。
技术介绍
数据中心是全球协作的特定设备网络，在实现数据信息的加速传递、计算及存储等方面具有重要作用，因而对于数据中心的供电系统来说，一方面要求供电系统具有高可用性，保证数据中心可靠运行，另一方面要求供电系统能够尽可能地降低能耗和成本。传统的数据中心大多采用两路均分的双服务器电源模式并通过(UninterruptiblePowerSystem，UPS)供电系统来实现无间断供电。其中，UPS通过内部的滤波器、稳压器、逆变器等器件以及蓄电池组件，来实现供电过程中的市电转换，例如交流/交流转换(AlternatingCurrent/AlternatingCurrentConverter，AC/AC转换)、配电线路及整流(AlternatingCurrent/DirectCurrentConverter，AC/DC转换)。在UPS供电系统中，当市电输入正常时，UPS将市电滤波并稳压后提供给数据中心的服务器电源，同时向UPS内部蓄电池组件充电；当市电输入故障时，UPS立即将蓄电池组件内的直流电能通过逆变器转换成交流电供给数据中心的服务器电源。为保证数据中心安全、可靠工作，可以通过UPSN+1冗余系统或UPS2(N+1)双总线系统为数据中心供电。现有技术中，UPS的AC/AC转换及AC/DC转换是整个供电系统电能传导路由中能量损耗的主要环节，且由于数据中心的服务器实际输入功率一般为标称功率的30％～70％，考虑到服务器电源容量的冗余，均分模式下单个服务器电源的实际负载率最低为15％，最高不超过35％。在此负载率下，服务器电源效率低于90％，即电源转换过程中造成了能源的大量损耗，同时损耗的能源转换为热能传导到数据中心的机房内部，需要空调设备输出额外的功率进行散热，从而造成了能源的双重损耗。此外，UPS供电系统的复杂结构及冗余配置使得系统的成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种数据中心的供电系统，能够解决由于采用服务器双电源均分模式及UPS而引起的数据中心服务器电源效率低，供电系统能量损耗大的问题。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：第一方面，提供一种数据中心的供电系统，包括：第一市电供电设备，与第一服务器电源连接，所述第一市电供电设备用于输出市电一并通过所述第一服务器电源为服务器供电；第二市电供电设备，与高压直流系统的一端连接，所述高压直流系统的另一端与第二服务器电源连接，所述第二市电供电设备用于在所述市电一故障时，输出市电二并通过所述高压直流系统和所述第二服务器电源为所述服务器供电；所述高压直流系统用于将所述市电二的交流电转换为高压直流电输出至所述第二服务器电源；所述第一服务器电源和所述第二服务器电源均包括：电压调整开关，用于调整所述第一服务器电源或所述第二服务器电源的输出电压，以使所述市电一所属供电线路为所述服务器的主用供电线路，所述市电二所属供电线路为所述服务器的热备供电线路；其中，所述第一服务器电源和所述第二服务器电源并联为所述服务器供电。结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述高压直流系统包括交/直流AC/DC转换模块，用于将所述市电二的交流电转换为所述高压直流电输出至所述第二服务器电源；所述高压直流系统还包括：电池组，所述电池组的输出端与所述交/直流AC/DC转换模块的输出端连接，用于通过所述市电二为所述电池组充电，或当所述市电一和所述市电二都故障时，所述电池组通过所述第二服务器电源为所述服务器供电。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述高压直流系统还包括：发电机组，所述发电机组与所述交/直流AC/DC转换模块的输入端连接，用于当所述电池组为所述服务器供电的时间达到预设阈值时，通过自动转换开关ATS切换至所述发电机组为所述服务器供电。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能实现的方式中，所述电压调整开关具体用于：将服务器电源的电压置为高档、或中档、或低档，所述服务器电源包括所述第一服务器电源或所述第二服务器电源；其中，高档时所述服务器电源的输出电压大于中档时所述服务器电源的输出电压，中档时所述服务器电源的输出电压大于低档时所述服务器电源的输出电压。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能实现的方式中，若所述第一服务器电源的电压调整开关置为高档，所述第二服务器电源的电压调整开关置为中档或低档，则所述第一市电供电设备输出的市电一单独为所述服务器供电，所述市电二所属的供电线路处于热备状态；或，若所述第一服务器电源的电压调整开关置为中档，所述第二服务器电源的电压调整开关置为低档，则所述第一市电供电设备输出的市电一单独为所述服务器供电，所述市电二所属的供电线路处于热备状态。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能实现的方式中，若所述市电一单独为所述服务器供电时所述市电一发生故障，则所述第二市电供电设备输出市电二并通过所述第二服务器电源为所述服务器供电。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能实现的方式中，若所述第一服务器电源的电压调整开关置为中档，且所述第二服务器电源的电压调整开关置为中档，则所述第一市电供电设备输出的市电一和所述第二市电供电设备输出的市电二同时为所述服务器供电，所述市电一和所述市电二各自提供所述服务器用电量的50％。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能实现的方式中，若所述电池组为所述服务器供电时，所述市电一恢复供电，则所述第一市电供电设备输出市电一并通过所述第一服务器电源为所述服务器供电；若所述电池组为所述服务器供电时，所述市电二恢复供电，则所述第二市电供电设备输出市电二并通过所述第二服务器电源为所述服务器供电。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能实现的方式中，若所述发电机组为所述服务器供电时，所述市电一恢复供电，则所述第一市电供电设备输出市电一并通过所述第一服务器电源为所述服务器供电；若所述发电机组为所述服务器供电时，所述市电二恢复供电，则先由所述电池组通过所述第二服务器电源为所述服务器供电，而后由所述市电二通过所述第二服务器电源为所述服务器供电。结合第一方面，在第一方面的第九种可能实现的方式中，所述市电供电设备输出的市电一为所述第一服务器电源提供380V交流电；所述第二市电供电设备通过所述高压直流系统输出的市电二为所述第二服务器电源提供380V高压直流电。本专利技术实施例提供的一种数据中心的供电系统，通过服务器电源的电压调整开关对第一服务器电源或第二服务器电源的输出电压进行调整，并将第一服务器电源和第二服务器电源并联为服务器供电，从而实现了市电一所属的市电直供供电线路单路主用和市电二所属的高压直流系统供电线路热备的主备模式，且当主用供电线路故障时，可以由热备供电线路无间断为服务器单独供电，打破了现有技术中两路服务器电源同时为服务器供电的均分模式，因而提高了服务器电源的负载率，提高了与负载率相对应的服务器电源效率，降低了供电系统的能量损耗。此外，由于供电系统并未采用UPS，因而可以避免UPS本身引起的能量损耗，从而进一步降低了供电系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心的供电系统，其特征在于，包括：第一市电供电设备，与第一服务器电源连接，所述第一市电供电设备用于输出市电一并通过所述第一服务器电源为服务器供电；第二市电供电设备，与高压直流系统的一端连接，所述高压直流系统的另一端与第二服务器电源连接，所述第二市电供电设备用于在所述市电一故障时，输出市电二并通过所述高压直流系统和所述第二服务器电源为所述服务器供电；所述高压直流系统，用于将所述市电二的交流电转换为高压直流电输出至所述第二服务器电源；所述第一服务器电源和所述第二服务器电源均包括：电压调整开关，用于调整所述第一服务器电源或所述第二服务器电源的输出电压，以使所述市电一所属供电线路为所述服务器的主用供电线路，所述市电二所属供电线路为所述服务器的热备供电线路；其中，所述第一服务器电源和所述第二服务器电源并联为所述服务器供电。

【技术特征摘要】
1.一种数据中心的供电系统，其特征在于，包括：第一市电供电设备，与第一服务器电源连接，所述第一市电供电设备用于输出市电一并通过所述第一服务器电源为服务器供电；第二市电供电设备，与高压直流系统的一端连接，所述高压直流系统的另一端与第二服务器电源连接，所述第二市电供电设备用于在所述市电一故障时，输出市电二并通过所述高压直流系统和所述第二服务器电源为所述服务器供电；所述高压直流系统，用于将所述市电二的交流电转换为高压直流电输出至所述第二服务器电源；所述第一服务器电源和所述第二服务器电源均包括：电压调整开关，用于调整所述第一服务器电源或所述第二服务器电源的输出电压，以使所述市电一所属供电线路为所述服务器的主用供电线路，所述市电二所属供电线路为所述服务器的热备供电线路；所述电压调整开关具体用于：将服务器电源的电压置为高档、或中档、或低档，所述服务器电源包括所述第一服务器电源或所述第二服务器电源；其中，高档时所述服务器电源的输出电压大于中档时所述服务器电源的输出电压，中档时所述服务器电源的输出电压大于低档时所述服务器电源的输出电压；其中，所述第一服务器电源和所述第二服务器电源并联为所述服务器供电。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述高压直流系统包括交/直流AC/DC转换模块，用于将所述市电二的交流电转换为所述高压直流电输出至所述第二服务器电源；所述高压直流系统还包括：电池组，所述电池组的输出端与所述交/直流AC/DC转换模块的输出端连接，用于通过所述市电二为所述电池组充电，或当所述市电一和所述市电二都故障时，所述电池组通过所述第二服务器电源为所述服务器供电。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述高压直流系统还包括：发电机组，所述发电机组与所述交/直流AC/DC转换模块的输入端连接，用于当所述电池组为所述服务器供电的时间达到预设阈值时，通过自动转换开关ATS切换至所述发电机组为所述服务器供电。4.根据权利要求1-3任一项所述的供电系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘郑海，马红兵，刘宝庆，朱清峰，陈强，李新华，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11