一种数据中心供电系统及方法技术方案

本申请公开了一种数据中心供电系统及方法，涉及供配电技术领域，数据中心供电系统包括：高压交流电源、电力电子变压器、锂电池系统、直流母线、负载和监控模块；高压交流电源与电力电子变压器的供电端口连接，电力电子变压器的输出端口与直流母线连接；电力电子变压器用于将高压交流电源输出的高压电能转换为低压电能，传输至直流母线；锂电池系统和负载，分别与直流母线连接；锂电池系统用于在高压交流电源断电时，为负载提供电能；电力电子变压器和锂电池系统，分别与监控模块连接；监控模块用于监测电力电子变压器和锂电池系统的工作状态，并控制电力电子变压器和锂电池系统。本申请应用于为数据中心供电的场景中。申请应用于为数据中心供电的场景中。申请应用于为数据中心供电的场景中。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心供电系统及方法


[0001]本申请涉及供配电
，尤其涉及一种数据中心供电系统及方法。

技术介绍

[0002]当前，数据中心供电系统一般包含10KV高压(中压)配电系统、工频变压器、低压配电系统、10kV发电机组或低压柴油发电机组、不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)、240V直流电源等组成。具体的，高压配电输出的电能，需要通过工频变压器转换为低压电能，然后通过多级低压配电系统传输低压电能，再通过高压直流输电(High Voltage Direct Current，HVDC)将电能传输至负载(用电设备)。
[0003]在上述方案中，数据中心供电系统中所包括的各个系统都需要配置大量的输入、输出设备，导致数据中心供电系统的占地面积大，因此一般需要集中设置。而且数据中心供电系统中，在电源与用电设备之间，需要经过多级电压变换，以将高压电源输出的高压电能转换为负载所需的低压电能。从而供电系统的供电效率较低、电能损耗较大，并且不方便光伏等绿色能源的接入。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种数据中心供电系统及方法，用于提高供电系统的供电效率、降低电能损耗，并且方便光伏等绿色能源的接入。
[0005]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种数据中心供电系统，数据中心供电系统包括：高压交流电源、电力电子变压器、锂电池系统、直流母线、负载和监控模块；高压交流电源与电力电子变压器的供电端口连接，电力电子变压器的输出端口与直流母线连接；电力电子变压器用于将高压交流电源输出的高压电能转换为低压电能，传输至直流母线；锂电池系统和负载，分别与直流母线连接；锂电池系统用于在高压交流电源断电时，为负载提供电能；电力电子变压器和锂电池系统，分别与监控模块连接；监控模块用于监测电力电子变压器和锂电池系统的工作状态，并控制电力电子变压器和锂电池系统。
[0007]在一种可能的实现方式中，数据中心供电系统还包括：光伏发电设备；光伏发电设备为高压光伏发电设备，电力电子变压器包括第一供电端口和第二供电端口，高压交流电源与电力电子变压器的第一供电端口连接，高压光伏发电设备与电力电子变压器的第二供电端口连接；或者，光伏发电设备为低压光伏发电设备，低压光伏发电设备与直流母线连接，并且低压光伏发电设备还与监控模块连接。
[0008]在一种可能的实现方式中，数据中心供电系统还包括：直流发电机；直流发电机与直流母线连接，直流发电机用于在高压交流电源断电时，为负载提供电能；直流发电机还与监控模块连接。
[0009]在一种可能的实现方式中，数据中心供电系统还包括：逆变器和交流母线，负载包括第一交流负载和第二交流负载，第一交流负载包括锂电池；逆变器的输入端口与直流母
线连接，逆变器的输出端口与交流母线连接；逆变器用于将输入的直流电转换为交流电；第一交流负载和第二交流负载分别与交流母线连接，并且第一交流负载和第二交流负载分别与监控模块连接。
[0010]在一种可能的实现方式中，锂电池系统包括多个锂电池组，多个锂电池组并联，每个锂电池组对应一个电池管理系统BMS及双向DC变换器；BMS及双向DC变换器用于控制锂电池组进行充放电。
[0011]在一种可能的实现方式中，数据中心供电系统还包括：多个智能开关；智能开关分别设置在直流母线与电子变压器的输出端口、锂电池系统、负载、低压光伏发电设备、直流发电机、逆变器之间，智能开关还设置在交流母线与第一交流负载、第二交流负载之间。
[0012]第二方面，提供了一种数据中心供电方法，数据中心供电方法应用于数据中心供电系统，数据中心供电方法包括：在监控模块监测到高压交流电源断电时，控制锂电池系统和光伏发电设备为负载提供电能；通过监控模块监测高压交流电源和锂电池系统的工作状态，获取高压交流电源的断电信息和锂电池系统的放电信息；根据断电信息和放电信息，启动直流发电机为负载提供电能。
[0013]在一种可能的实现方式中，方法还包括：在监控模块监测到高压交流电源断电时，控制智能开关断开交流母线与第二交流负载的连接；在监控模块监测到高压交流电源恢复供电时，控制智能开关连接交流母线与第二交流负载。
[0014]在一种可能的实现方式中，方法还包括：在监控模块监测到高压交流电源恢复供电时，为锂电池系统进行充电。
[0015]在一种可能的实现方式中，监控模块用于对数据中心供电系统的运行进行实时监控，并根据高压交流电源、光伏发电设备、锂电池系统的工作状态，调整数据中心供电系统的供电形式。
[0016]第三方面，一种数据中心供电设备，包括：处理器以及存储器；其中，存储器用于存储一个或多个程序，一个或多个程序包括计算机执行指令，当数据中心供电设备运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使数据中心供电设备执行如第二方面的一种数据中心供电方法。
[0017]第四方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，该一个或多个程序包括指令，上述指令当被计算机执行时使计算机执行如第二方面的一种数据中心供电方法。
[0018]本申请提供一种数据中心供电系统及方法，应用于为数据中心供电的场景中。数据中心供电系统包括：高压交流电源、电力电子变压器、锂电池系统、直流母线、负载和监控模块；高压交流电源与电力电子变压器的供电端口连接，电力电子变压器的输出端口与直流母线连接；电力电子变压器用于将高压交流电源输出的高压电能转换为低压电能，传输至直流母线；锂电池系统和负载，分别与直流母线连接；锂电池系统用于在高压交流电源断电时，为负载提供电能；电力电子变压器和锂电池系统，分别与监控模块连接；监控模块用于监测电力电子变压器和锂电池系统的工作状态，并控制电力电子变压器和锂电池系统。从而通过电力电子变压器将高压交流电源输出的高压电能转换为低压电能供负载使用，并结合监控模块和锂电池系统，以在监控模块监测到高压交流电源断电时，通过锂电池系统为负载提供电能。从而保障了数据中心的不间断供电，并提高了供电系统的供电效率、降低
电能损耗。
附图说明
[0019]图1为本申请的实施例提供的一种现有的数据中心供电系统结构示意图；
[0020]图2为本申请的实施例提供的一种数据中心供电系统结构示意图一；
[0021]图3为本申请的实施例提供的一种数据中心供电系统结构示意图二；
[0022]图4为本申请的实施例提供的一种数据中心供电系统结构示意图三；
[0023]图5为本申请的实施例提供的一种数据中心供电系统结构示意图四；
[0024]图6为本申请的实施例提供的一种数据中心供电系统结构示意图五；
[0025]图7为本申请的实施例提供的一种数据中心供电方法流程示意图一；
[0026]图8为本申请的实施例提供的一种数据中心供电方法流程示意图二；
[0027]图9为本申请的实施例提供的一种数据中心供电方法流程示意图三；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心供电系统，其特征在于，所述数据中心供电系统包括：高压交流电源、电力电子变压器、锂电池系统、直流母线、负载和监控模块；所述高压交流电源与所述电力电子变压器的供电端口连接，所述电力电子变压器的输出端口与所述直流母线连接；所述电力电子变压器用于将所述高压交流电源输出的高压电能转换为低压电能，传输至所述直流母线；所述锂电池系统和所述负载，分别与所述直流母线连接；所述锂电池系统用于在所述高压交流电源断电时，为所述负载提供电能；所述电力电子变压器和所述锂电池系统，分别与所述监控模块连接；所述监控模块用于监测所述电力电子变压器和所述锂电池系统的工作状态，并控制所述电力电子变压器和所述锂电池系统。2.根据权利要求1所述的数据中心供电系统，其特征在于，所述数据中心供电系统还包括：光伏发电设备；所述光伏发电设备为高压光伏发电设备，所述电力电子变压器包括第一供电端口和第二供电端口，所述高压交流电源与所述电力电子变压器的第一供电端口连接，所述高压光伏发电设备与所述电力电子变压器的第二供电端口连接；或者，所述光伏发电设备为低压光伏发电设备，所述低压光伏发电设备与所述直流母线连接，并且所述低压光伏发电设备还与所述监控模块连接。3.根据权利要求1或2所述的数据中心供电系统，其特征在于，所述数据中心供电系统还包括：直流发电机；所述直流发电机与所述直流母线连接，所述直流发电机用于在所述高压交流电源断电时，为所述负载提供电能；所述直流发电机还与所述监控模块连接。4.根据权利要求3所述的数据中心供电系统，其特征在于，所述数据中心供电系统还包括：逆变器和交流母线，所述负载包括第一交流负载和第二交流负载，所述第一交流负载包括锂电池；所述逆变器的输入端口与所述直流母线连接，所述逆变器的输出端口与所述交流母线连接；所述逆变器用于将输入的直流电转换为交流电；所述第一交流负载和所述第二交流负载分别与所述交流母线连接，并且所述第一交流负载和所述第二交流负载分别与所述监控模块连接。5.根据权利要求4所述的数据中心供电系统，其特征在于，所述锂电池系统包括多个锂电池组，所述多个锂电池组并联，每个锂电池组对应一个电池管理系统BMS及双向DC变换器；所述BMS及双向DC变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：张燕琴，
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：