【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机，具体而言，涉及一种供备电系统、供备电控制方法和数据中心。
技术介绍
1、数据中心是用于集中存储、管理、处理和分发数据的系统，通常包括大量的计算机、服务器，以及配套的网络设备和电源设备等。数据中心通常采用配置有ups电源（uninterruptible power supply，不间断电源）的供电系统。这些供电系统由于配置了ups电源，ups电源不能直接提供给负载，需要配置逆变模块，电路拓扑结构复杂，供电可靠性差；从供电系统输入到末端负载需要对电源进行多次整流和逆变等变换，每次变换均有电能损耗，供电效率低；ups电源通常以整机形式出现，不便于对进出线设备进行改动，可扩展性差。
2、因此，如何提高数据中心供电的可靠性和效率成为业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种供备电系统、供备电控制方法和数据中心，用于解决如何提高数据中心供电的可靠性和效率的技术问题。
2、本申请提供一种供备电系统，应用于数据中心，包括第一电源输入模块、第二电源输入模块、第三电源输入模块、交流母线、直流母线、直流备电模块和电源供应模块；
3、所述第一电源输入模块，与所述交流母线连接，用于将输入的第一外部电源转换为所述交流母线所需的交流电源；
4、所述第二电源输入模块，与所述直流母线连接，用于将输入的第二外部电源转换为所述直流母线所需的第一直流电源；
5、所述第三电源输入模块，与所述直流母线连接，用于将输入的分布式电源转换
6、所述直流备电模块，与所述直流母线连接，用于向所述直流母线提供备用直流电源，以及对所述分布式电源提供的电能进行储存；
7、所述电源供应模块，分别与所述交流母线和所述直流母线连接，用于将所述交流电源、所述第一直流电源、所述第二直流电源和所述备用直流电源中的至少一种转换为服务器机柜中各个设备的工作电源。
8、在一些实施例中，所述服务器机柜中冗余设置多个所述电源供应模块；
9、所述多个所述电源供应模块包括第一电源供应模块和第二电源供应模块；
10、所述第一电源供应模块与所述交流母线连接，用于将所述交流电源转换为所述服务器机柜中各个设备的工作电源；
11、所述第二电源供应模块与所述直流母线连接，用于将所述第一直流电源、所述第二直流电源和所述备用直流电源中的至少一种转换为所述服务器机柜中各个设备的工作电源。
12、在一些实施例中，所述服务器机柜中设置有多个设备电源母线；各个设备电源母线的电压等级均不相同；
13、所述设备电源母线，用于连接所述电源供应模块的电源输出端和所述服务器机柜中各个设备的电源输入端，用于向各个设备提供工作电源。
14、在一些实施例中，所述直流备电模块包括依次连接的双向直流转换子模块和电池子模块；
15、双向直流转换子模块，与所述直流母线连接，用于在所述电池子模块处于充电状态的情况下，将所述直流母线的电源电压转换为所述电池子模块的电池电压，以及在所述电池子模块处于放电状态的情况下，将所述电池子模块的电池电压转换为所述直流母线的电源电压。
16、在一些实施例中，所述直流备电模块还用于：
17、获取所述直流母线的母线电压；
18、在所述母线电压大于预设电压目标值的情况下，控制所述电池子模块对所述直流母线提供的电能进行储存；所述电池子模块处于充电状态；
19、在所述母线电压小于所述预设电压目标值的情况下，控制所述电池子模块向所述直流母线提供所储存的电能；所述电池子模块处于放电状态。
20、在一些实施例中，所述直流备电模块还用于：
21、获取所述第三电源输入模块连接的分布式电源的发电功率，以及各个直流备电模块的工作状态；
22、在所述分布式电源的发电功率大于预设功率阈值或者所述工作状态为异常的直流备电模块的数量大于预设阈值的情况下，对所述预设电压目标值进行调整。
23、在一些实施例中，所述直流备电模块设置于所述服务器机柜和/或电源储能柜。
24、在一些实施例中，在所述直流备电模块设置于所述服务器机柜的情况下，所述直流备电模块的数量是基于所述服务器机柜中各个设备的峰值功率、所述服务器机柜对应的备电要求时长，以及各个直流备电模块中电池子模块的电池容量确定的。
25、在一些实施例中，在所述直流备电模块设置于所述电源储能柜的情况下，所述直流备电模块的数量是基于所述分布式电源提供的电能总量、所述电源储能柜的数量，以及各个直流备电模块中电池子模块的电池容量确定的。
26、在一些实施例中，所述系统还包括备电控制模块；
27、所述备电控制模块，与各个直流备电模块连接，用于基于当前工作母线的负载功率，对各个直流备电模块的电能储存进行控制；所述当前工作母线包括所述交流母线和/或所述直流母线。
28、在一些实施例中，所述备电控制模块用于：
29、获取当前工作母线在当前时间段的负载功率；
30、在所述当前时间段的负载功率大于上一时间段的负载功率的情况下，将各个直流备电模块在所述当前时间段的电能储存量与各个直流备电模块的电能备用量进行比较；
31、在所述电能储存量大于所述电能备用量的情况下，控制所述直流备电模块释放电能，对所述当前工作母线的电压进行调整；
32、在所述电能储存量小于所述电能备用量的情况下，控制所述直流备电模块储存电能。
33、在一些实施例中，所述系统还包括交流切换模块和直流切换模块；
34、所述交流切换模块，与所述交流母线和所述电源供应模块连接，用于在确定所述交流母线供电的情况下，导通所述交流母线和所述电源供应模块之间的电路；
35、所述直流切换模块，与所述直流母线和所述电源供应模块连接，用于在确定所述直流母线供电的情况下，导通所述直流母线和所述电源供应模块之间的电路。
36、在一些实施例中，在所述交流切换模块导通的情况下，所述直流切换模块断开；在所述直流切换模块导通的情况下，所述交流切换模块断开。
37、本申请提供一种供备电控制方法，应用于所述的供备电系统，包括：
38、获取分布式电源的发电功率；
39、在所述发电功率为零的情况下，基于所述供备电系统中各个服务器机柜中各个设备的工作功率，确定所述供备电系统的负载功率；
40、在所述供备电系统的负载功率小于第一预设负载功率阈值的情况下，控制第一电源输入模块与第一外部电源连接；控制第二电源输入模块与第二外部电源断开；
41、在所述供备电系统的负载功率大于第二预设负载功率阈值的情况下，控制所述第一电源输入模块与所述第一外部电源连接；控制所述第二电源输入模块与所述第二外部电源连接；控制所述第一电源输入模块的电源输入功率等于所述第二电源输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种供备电系统，其特征在于，应用于数据中心，包括第一电源输入模块、第二电源输入模块、第三电源输入模块、交流母线、直流母线、直流备电模块和电源供应模块；
2.根据权利要求1所述的供备电系统，其特征在于，所述服务器机柜中冗余设置多个所述电源供应模块；
3.根据权利要求2所述的供备电系统，其特征在于，所述服务器机柜中设置有多个设备电源母线；各个设备电源母线的电压等级均不相同；
4.根据权利要求1所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块包括依次连接的双向直流转换子模块和电池子模块；
5.根据权利要求4所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块还用于：
6.根据权利要求5所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块还用于：
7.根据权利要求4所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块设置于所述服务器机柜和/或电源储能柜。
8.根据权利要求7所述的供备电系统，其特征在于，在所述直流备电模块设置于所述服务器机柜的情况下，所述直流备电模块的数量是基于所述服务器机柜中各个设备的峰值功率、所述服务
9.根据权利要求7所述的供备电系统，其特征在于，在所述直流备电模块设置于所述电源储能柜的情况下，所述直流备电模块的数量是基于所述分布式电源提供的电能总量、所述电源储能柜的数量，以及各个直流备电模块中电池子模块的电池容量确定的。
10.根据权利要求1所述的供备电系统，其特征在于，所述系统还包括备电控制模块；
11.根据权利要求10所述的供备电系统，其特征在于，所述备电控制模块用于：
12.根据权利要求1所述的供备电系统，其特征在于，所述系统还包括交流切换模块和直流切换模块；
13.根据权利要求12所述的供备电系统，其特征在于，在所述交流切换模块导通的情况下，所述直流切换模块断开；在所述直流切换模块导通的情况下，所述交流切换模块断开。
14.一种供备电控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至13任一项所述的供备电系统，包括：
15.根据权利要求14所述的供备电控制方法，其特征在于，所述获取分布式电源的发电功率之后，还包括：
16.根据权利要求14所述的供备电控制方法，其特征在于，所述获取分布式电源的发电功率之后，还包括：
17.根据权利要求15或16所述的供备电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
18.根据权利要求17所述的供备电控制方法，其特征在于，所述获取所述分布式电源在预设时间段的发电功率，以及所述供备电系统在所述预设时间段的负载功率之后，还包括：
19.一种数据中心，其特征在于，包括权利要求1至13任一项所述的供备电系统，以及与所述供备电系统连接的服务器机柜；
20.根据权利要求19所述的数据中心，其特征在于，还包括电源储能柜；
...【技术特征摘要】
1.一种供备电系统，其特征在于，应用于数据中心，包括第一电源输入模块、第二电源输入模块、第三电源输入模块、交流母线、直流母线、直流备电模块和电源供应模块；
2.根据权利要求1所述的供备电系统，其特征在于，所述服务器机柜中冗余设置多个所述电源供应模块；
3.根据权利要求2所述的供备电系统，其特征在于，所述服务器机柜中设置有多个设备电源母线；各个设备电源母线的电压等级均不相同；
4.根据权利要求1所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块包括依次连接的双向直流转换子模块和电池子模块；
5.根据权利要求4所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块还用于：
6.根据权利要求5所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块还用于：
7.根据权利要求4所述的供备电系统，其特征在于，所述直流备电模块设置于所述服务器机柜和/或电源储能柜。
8.根据权利要求7所述的供备电系统，其特征在于，在所述直流备电模块设置于所述服务器机柜的情况下，所述直流备电模块的数量是基于所述服务器机柜中各个设备的峰值功率、所述服务器机柜对应的备电要求时长，以及各个直流备电模块中电池子模块的电池容量确定的。
9.根据权利要求7所述的供备电系统，其特征在于，在所述直流备电模块设置于所述电源储能柜的情况下，所述直流备电模块的数量是基于所述分布式电源提供的电能总量、所述电源储能柜的数量，以及各个直流备电模块中电池子...
【专利技术属性】
技术研发人员：王令岩，吴安，慈潭龙，花得阳，张东宇，
申请(专利权)人：苏州元脑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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