一种新型多母线冗余的供电方法及结构技术

本发明专利技术公开了一种新型多母线冗余的供电方法及结构，其供电过程为：首先将所有负载进行均分，分成N组负载，每组负载的电力需求相同，N为大于3的自然数；然后配置M条母线，每条母线均连接至一组UPS，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成，M为大于3的自然数；将母线连接至负载，每组UPS为至少一组负载供电，每组负载接入两组UPS，由UPS通过母线为负载供电。本发明专利技术的一种新型多母线冗余的供电方法及结构与现有技术相比，UPS负载率从三母线方案的66.6%提升至75%，同时具备双总线系统的可靠性等级，实用性强，适用范围广泛，易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多母线冗余的供电方法及结构
本专利技术涉及数据中心供电
，具体地说是一种实用性强的新型多母线冗余的供电方法及结构。
技术介绍
数据中心具有投资大、耗电量大、供电可靠性要求高的特点，当前部分城市用户供电可靠性指标已进入高可靠性阶段，仍无法满足数据中心的要求。数据中心供电系统通过设备冗余提高可靠性。冗余增加可靠性，也增加了设备成本和维护成本。UPS是供电系统中的核心部分，采用合理的UPS供电方案设计可提升可用性，降低建设和维护成本。目前的供电方案中，通过完整地1套冗余系统来提高供电可靠性，在线维护方便，然而UPS负载率低于50%，初始投资高，设备运行能耗大；或采用3组独立的UPS供电，两两配合向负载供电，任何1组UPS出现故障，其他2组都可负担全部负载，具备一套冗余系统方案的可靠性等级。3组UPS方案有效提升UPS负载率，最高可达66.6%，虽然负载率比1套冗余系统的方案高，但仍然比较低，导致设备初始投资高，设备运行能耗大，而目前除了这两种供电方案外，由于数据中心空间的限制，并无其它的供电方案出现，随着数据中心对安全性、服务器需求的提升，这两种供电方式已经无法满足需求，随着数据中心技术的不断发展，空间问题得到解决，而供电问题仍然是现有的较大问题。基于此，现提出一种能解决上述问题的新型多母线冗余的供电方法及结构。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强的新型多母线冗余的供电方法及结构。一种新型多母线冗余的供电方法，应用于数据中心供电，其供电过程为：一、首先将所有负载进行均分，分成N组负载，每组负载的电力需求相同，N为大于3的自然数；二、然后配置M条母线，每条母线均连接至一组UPS，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成，M为大于3的自然数；三、将母线连接至负载，每组UPS为至少一组负载供电，每组负载接入两组UPS，由UPS通过母线为负载供电。所述步骤一中，将负载均分成6组：负载1、负载2、负载3、负载4、负载5、负载6，每组负载的电力需求相同且从2组UPS平均取电，即负载的每一路输入为总负载的1/12。所述步骤二中，配置有4条母线，连接母线的UPS配置4组：UPS-A、UPS-B、UPS-C、UPS-D，每组UPS的容量相同且至少为负载总需求的1/3，当单台UPS容量不足时由多台UPS并机组成一组UPS。所述步骤三中，将母线连接至负载是指每组UPS向3组负载供电，即UPS-A为负载1、4、5供电；UPS-B为负载2、4、6供电；UPS-C为负载2、3、4供电；UPS-D为负载3、5、6供电；当所有UPS均正常供电时，每组UPS为3组负载供电且负担每组负载一半的电力需求，此时UPS利用率为75%。当任意一组UPS退出系统时，该UPS供电的三组负载通过相连接的其它UPS供电，完成冗余供电，且其它UPS完成负载的所有供电需求。一种新型多母线冗余的供电结构，应用于数据中心供电，包括：负载，将所有待供电负载按电力需求均分为N组，每组负载的电力需求相同，N为大于3的自然数；UPS，配置有M组，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成并通过母线供电连接至少一组负载，且每组负载接入两组UPS，M为大于3的自然数。所述负载均分成6组：负载1、负载2、负载3、负载4、负载5、负载6，每组负载的电力需求相同且从2组UPS平均取电，即负载的每一路输入为总负载的1/12。所述UPS配置有以下4组：UPS-A、UPS-B、UPS-C、UPS-D，每组UPS的容量相同且至少为负载总需求的1/3，当单台UPS容量不足时由多台UPS并机组成一组UPS。每组UPS向3组负载供电，即UPS-A为负载1、4、5供电；UPS-B为负载2、4、6供电；UPS-C为负载2、3、4供电；UPS-D为负载3、5、6供电；当所有UPS均正常供电时，每组UPS为3组负载供电且负担每组负载一半的电力需求，此时UPS利用率为75%。在每组UPS向负载供电的母线上均配置有配电柜，即配电柜配置有4组并分别设置在4条母线上。本专利技术的一种新型多母线冗余的供电方法及结构和现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术的一种新型多母线冗余的供电方法及结构，UPS负载率从三母线方案的66.6%提升至75%，同时具备双总线系统的可靠性等级；正常条件下，每组UPS负担3组负载的一半电力需求，为总负载的1/4，因每组UPS的容量至少为总负载的1/3，因此最大负载率为3/4，即75%，提高了负载率；在1组UPS退出时，其余UPS容量满足负载电力需求，系统不受影响；负载由2组不同的UPS供电，解决了供电回路中的单点故障问题，在1组UPS完全失效或者需要检修时，负载因有另一路电力存在，而不会发生供电中断；对每组UPS除了容量限制外，没有其他要求，每组UPS之间不存在电气关联，减少每组UPS之间的影响；在1组UPS故障时，其他3组UPS的利用率从75%跃变到100%，对UPS突然加载能力要求不高，实用性强，适用范围广泛，易于推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。附图1为本专利技术的实现示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决UPS负载率低，初始投资高，设备运行能耗大等问题。如附图1所示，本文提出一种新型多母线冗余的供电方法，通过四母线冗余供电方案（简称四母线方案）有4条母线同时对外输出电力，在任意1条母线故障时，仍可保证负载的电力供应，不存在单点故障，可保持高可靠性。UPS等设备负载率可高达75%，初始投资也有所降低，并且四母线方案采用的技术比较简单，便于运行维护。四母线方案包含4组UPS和6组负载，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成，在单台UPS容量不足时可由多台UPS并机组成。每组UPS向3组负载供电，每组负载从2组UPS接入，保证在一组UPS故障时，由其他3组UPS提供冗余。在负载双路接入可保证一路失电，另一路仍然可提供电力。四母线方案系统图见图1。其供电过程为：一、首先将所有负载进行均分，分成N组负载，每组负载的电力需求相同，N为大于3的自然数；二、然后配置M条母线，每条母线均连接至一组UPS，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成，M为大于3的自然数；三、将母线连接至负载，每组UPS为至少一组负载供电，每组负载接入两组UPS，由UPS通过母线为负载供电。所述步骤一中，将负载均分成6组：负载1、负载2、负载3、负载4、负载5、负载6，每组负载的电力需求相同且从2组UPS平均取电，即负载的每一路输入为总负载的1/12。所述步骤二中，连接母线的UPS配置4组：UPS-A、UPS-B、UPS-C、UPS-D，每组UPS的容量相同且至少为负载总需求的1/3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多母线冗余的供电方法，应用于数据中心供电，其特征在于，其供电过程为：一、首先将所有负载进行均分，分成N组负载，每组负载的电力需求相同，N为大于3的自然数；二、然后配置M条母线，每条母线均连接至一组UPS，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成，M为大于3的自然数；三、将母线连接至负载，每组UPS为至少一组负载供电，每组负载接入两组UPS，由UPS通过母线为负载供电。

【技术特征摘要】
1.一种新型多母线冗余的供电方法，应用于数据中心供电，其特征在于，其供电过程为：一、首先将所有负载进行均分，分成N组负载，每组负载的电力需求相同，N为大于3的自然数；二、然后配置M条母线，每条母线均连接至一组UPS，每组UPS由一台UPS或多台UPS并机组成，M为大于3的自然数；三、将母线连接至负载，每组UPS为至少一组负载供电，每组负载接入两组UPS，由UPS通过母线为负载供电。2.根据权利要求1所述的一种新型多母线冗余的供电方法，其特征在于，所述步骤一中，将负载均分成6组：负载1、负载2、负载3、负载4、负载5、负载6，每组负载的电力需求相同且从2组UPS平均取电，即负载的每一路输入为总负载的1/12。3.根据权利要求1所述的一种新型多母线冗余的供电方法，其特征在于，所述步骤二中，配置有4条母线，连接母线的UPS配置4组：UPS-A、UPS-B、UPS-C、UPS-D，每组UPS的容量相同且至少为负载总需求的1/3，当单台UPS容量不足时由多台UPS并机组成一组UPS。4.根据权利要求3所述的一种新型多母线冗余的供电方法，其特征在于，所述步骤三中，将母线连接至负载是指每组UPS向3组负载供电，即UPS-A为负载1、4、5供电；UPS-B为负载2、4、6供电；UPS-C为负载2、3、4供电；UPS-D为负载3、5、6供电；当所有UPS均正常供电时，每组UPS为3组负载供电且负担每组负载一半的电力需求，此时UPS利用率为75%。5.根据权利要求1-4任一所述的一种新型多母线冗余的供电方法，其特征在于，当任意一组UPS退出系统时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松磊，肖波，张洪镇，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41