數(shù)據(jù)中心的負(fù)載不是一成不變的。在建成后的數(shù)據(jù)中心生命周期內(nèi)，IT設(shè)備幾乎一直處于一種不斷變化的狀態(tài)。

　　IT 更新至少每3年一次循環(huán)，到時(shí)候會(huì)添加新的、功能更強(qiáng)大或效率更高的設(shè)備，或者替換初始規(guī)劃列表上的設(shè)備。

　　想要更合理的規(guī)劃數(shù)據(jù)中心，盡可能節(jié)省電力設(shè)施方面的損耗，應(yīng)該讓 IT 組織對(duì)將來(lái)變化和升級(jí)的范圍和時(shí)間做出切實(shí)的評(píng)估，這樣可以正確規(guī)劃最初確定的功率需求。對(duì)于電源和配電系統(tǒng)的“下游”元件，可以根據(jù)目前和未來(lái)的負(fù)載情況進(jìn)行擴(kuò)展或調(diào)整.

　　用戶必須充分估算為 NCPI 組件供電的電力線路的容量以承擔(dān)已知初始負(fù)載和未來(lái)負(fù)載，或者可以在不造成停機(jī)這一嚴(yán)重影響IT 客戶的期望可用性的前提下增加功率容量。在估算出未來(lái)負(fù)載量后，將其加到上面算出的基本負(fù)載信息上，這樣就可以得到以 KW 表示的電源關(guān)鍵負(fù)載量。

　　UPS負(fù)載

　　假設(shè)需求評(píng)估中的可用性確定工作得出需要 UPS電源的結(jié)論，那么總負(fù)載功率必須考慮 UPS系統(tǒng)的效率損耗因數(shù)以及電池充電所需的額外功率。

　　UPS 效率隨產(chǎn)品型號(hào)不同而異，而且受 UPS 負(fù)載的影響很大。UPS 很少能夠達(dá)到其廣告中所宣稱的效率。實(shí)際上，典型安裝中的 UPS 效率約為 88%，該值相當(dāng)準(zhǔn)確。

　　電池充電也需要消耗大量電力，但不會(huì)連續(xù)消耗。在電池已充滿電的正常操作狀態(tài)下，可忽略電池充電負(fù)載。 但是，當(dāng)電池已部分或放電后，電池充電功率可占額定 UPS 負(fù)載的 20%。盡管這樣的負(fù)載極少出現(xiàn)，但 在估算發(fā)電機(jī)和線路入口容量時(shí)必須包含該負(fù)載。

　　照明設(shè)施負(fù)載

　　照明設(shè)施負(fù)載包括建筑物數(shù)據(jù)中心部分的全部照明設(shè)施，是數(shù)據(jù)中心地板面積的函數(shù)。此類型負(fù)載有一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)公式，每平方英尺 2 瓦或者每平方米 21.5 瓦。

　　估算電源系統(tǒng)的容量

　　上述方法中，我們已經(jīng)確定了兩個(gè)重要數(shù)字，它們可用來(lái)估算為數(shù)據(jù)中心環(huán)境供電的電力系統(tǒng)容量：總關(guān)鍵負(fù)載和總制冷負(fù)載。 一般而言，電源供給必須足以支持這兩個(gè)負(fù)載之和，另外加上數(shù)據(jù)中心的相關(guān)照明設(shè)施負(fù)載。

　　數(shù)據(jù)中心內(nèi)負(fù)載的穩(wěn)態(tài)功耗決定了用于計(jì)算電力成本的功耗。但是，為數(shù)據(jù)中心供電的電力線路和發(fā)電機(jī)電源不能按穩(wěn)定狀態(tài)值估算。這些電源必須按負(fù)載峰值功耗估算，再加上標(biāo)準(zhǔn)或工程慣例所規(guī)定的降額系數(shù)或裕度。實(shí)際上，這會(huì)導(dǎo)致電力線路和發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)容量大大高于期望值.

　　最終電源容量計(jì)算

　　按照上述過(guò)程以千瓦為單位估算出總電源容量后，就可以進(jìn)行兩項(xiàng)關(guān)鍵計(jì)算：首先是估算為數(shù)據(jù)中心供電所需 的電力線路的容量，其次是估算為達(dá)到預(yù)期可用性所需的所有備用發(fā)電機(jī)的容量。

　　確定電力線路的容量

　　電力線路可按照以下方式計(jì)算：

　　1. 以千瓦為單位獲得所需的總電力容量，并乘以 125% 以滿足美國(guó)國(guó)家電氣標(biāo)準(zhǔn)和類似規(guī)范組織的要求。

　　2. 確定供電公司提供的線路入口三相交流電電壓。通常在美國(guó)是 480 伏交流電，在世界上其他大部分 國(guó)家/地區(qū)是 230 伏交流電。

　　3. 使用下面的公式確定為數(shù)據(jù)中心供電的電力線路容量，以安培為單位：

　　電流(安培)=(功率 (kW) x1000)/(電壓(伏特)x 1.73) 這為數(shù)據(jù)中心提供了支持關(guān)鍵負(fù)載、制冷和建筑功能所需的電力線路容量。通過(guò)比較額定(峰值)功率和穩(wěn)定狀態(tài)功率的電力線路需求，強(qiáng)調(diào)了這二者間的重要區(qū)別。必須注意，這僅僅是估計(jì)值，而最終線路容量的確定在很大程度上取決于準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)信息。強(qiáng)烈建議您聘請(qǐng)有資質(zhì)的專業(yè)咨詢工程師核實(shí)初始估算數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)最終數(shù)據(jù)中心電力供給

　　電力線路額定值幾乎是穩(wěn)定狀態(tài)關(guān)鍵負(fù)載值的 4 倍

　　發(fā)電機(jī)備用電力系統(tǒng)的容量

　　確定了電力線路的容量后，就可以考慮估算相應(yīng)備用發(fā)電機(jī)的容量，以便在市電故障時(shí)能夠提供備用電源從而 提高數(shù)據(jù)中心的可用性。

　　典型發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

　　首先要注意上圖中假設(shè)數(shù)據(jù)中心是的負(fù)載，而且該負(fù)載受到備用電源的保護(hù)?！笆须姟惫┙o可能只是標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)電力配電系統(tǒng)的一部分，所以該圖只是更大電力系統(tǒng)的一個(gè)子集。該子集是為關(guān)鍵 IT 負(fù)載供電的數(shù)據(jù)中心部分。

　　有些負(fù)載需要通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)附加到發(fā)電機(jī)上，必須考慮這些負(fù)載的電力特性。例如，機(jī)械負(fù)載需要高啟動(dòng)電流，而且還會(huì)產(chǎn)生諧波電流，這會(huì)影響發(fā)電機(jī)提供所需電力容量的能力。如果 UPS 沒(méi)有在高輸入功率因數(shù)下運(yùn)行，其本身可能會(huì)導(dǎo)致這樣的問(wèn)題，而且如果它將超前功率因數(shù)施加到發(fā)電機(jī)上，還可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出故障。

　　某些 UPS 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如 delta 轉(zhuǎn)換)對(duì)于發(fā)電機(jī)供電的系統(tǒng)是十分理想的，而且不會(huì)產(chǎn)生使用輸入過(guò)濾電容的傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的不良運(yùn)行特性。在選擇 UPS 時(shí)，僅是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇就會(huì)對(duì)所需的發(fā)電機(jī)容量產(chǎn)生重大影響，通常系數(shù)為 3(典型雙轉(zhuǎn)換 UPS 的發(fā)電機(jī)會(huì)是 Delta 轉(zhuǎn)換 UPS 發(fā)電機(jī)的 1.75 倍到 3 倍)。與電力線路功率相同，通過(guò)比較額定(峰值)功率和穩(wěn)定狀態(tài)功率的發(fā)電機(jī)需求，圖 3 強(qiáng)調(diào)了這二者間的重要區(qū)別。

　　在選擇發(fā)電機(jī)時(shí)，為了方便，一般根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定功率 (kW) 進(jìn)行選擇，但要注意發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)中是以小于1 的功率因數(shù)(通常為 0.8)來(lái)運(yùn)行負(fù)載。這意味著電流和電壓的相位會(huì)稍微有些不同，發(fā)電機(jī)必須能夠承受 這個(gè)差異。一個(gè) 1000 kW 的發(fā)電機(jī)，設(shè)計(jì)在運(yùn)行負(fù)載功率因數(shù)為 0.8，那么其額定功率為 1200 kVA。不要將發(fā)電機(jī)的 kVA 額定值和實(shí)際功率容量相混淆，后者總是以 kW 來(lái)計(jì)算的。

　　對(duì)支持和冷卻數(shù)據(jù)中心中的關(guān)鍵負(fù)載所需的電源功率進(jìn)行評(píng)估，這在滿足最終用戶可用性預(yù)期的設(shè)備開發(fā)過(guò)程中十分重要。通過(guò)使用上述過(guò)程，可以做出功率需求的合理估算。這有助于網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施組件的容量，以達(dá)到需求評(píng)估所確定的可用性。在做出了初步估算之后，就可以在有競(jìng)爭(zhēng)力的 NCPI 系統(tǒng)供應(yīng)商或咨詢工程師(如果數(shù)據(jù)中心的規(guī)模足夠大)的協(xié)助下開始概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。根據(jù)上述功率需求評(píng)估過(guò)程確定的容量和可用性配置，隨后就可以進(jìn)行成本估算了。

　　各地?cái)?shù)據(jù)中心的電源和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施每年浪費(fèi)的電力超過(guò) 6000 萬(wàn)兆瓦時(shí)，這部分電力在 IT 設(shè)備供電過(guò)程中未發(fā)揮任何作用。這對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)是巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也會(huì)造成嚴(yán)重的公共環(huán)境問(wèn)題。點(diǎn)擊下面連接您將獲取一種可立即實(shí)現(xiàn)的新型商用數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，可大幅提高數(shù)據(jù)中心的電力效率。