电力计划
PDU系统架构
A.单机
B.静态切换开关(S.T.S)
C.静态切换开关(S.T.S)
UPS
UPS#A
UPS#B
PDU#A
PDU#B
PDU
S.T.S
S.T.S
RACK
PDU
RACK
电力计划
PDU系统架构
C.双回路系统( 2N )
UPS#A
UPS#B
PDU#A
PDU#B
RACK
电力计划
紧急发电系统架构
– 电力中心
新一代IDC机房空间规划
空间用途需求--– 通讯、电信
• 入口电信室 • 水平电信室 • 电信管道间
新一代IDC机房空间规划
电力室规划
A.电力室集中
B.电力室集中，但 隔成两室
C.电力室完全分离
电力室
电力室#A
电力室#A
电力室#B 电力室#B
新一代IDC机房空间规划
UPS室规划
第一条防线：机房内墙使用至少二小 时防火结构。 第二条防线：防火结构由结构地板至结构天花板。 第三条防线：天花板、地板及闸门(NFPA101 & UL)
2.结构被动式防火贯穿或开口安全
第一条防线：维持计算机区防火区划的 防火隔热性 第二条防线：抑制火灾延烧(防火填塞)
新一代IDC机房空间规划
防灾 3. 防 水
电力计划
PLTC系统动作程序图
电力计划
2N电力系统范例
电力计划
接地系统
RACK接地
配电盘接地
高架地板接地
通讯接地
TRAY接地
接地铜排
订定能源使用效率PUE值
能源使用效率评定指标PUE (Power Usage Effectiveness)
– 定义 PUE = 数据中心总耗能(Total Facility Power) IT设备总耗能(IT Equipment Power)
减少系统转换次数，避免过多交换层产生总体效率下降 多运用模块堆栈的设计，提高使用率及增加输出效率 利用总线(Bus Way)方式配电，可减少线路损失及需求弹性化 负载订制化改变为标准化
如何提升能源使用效率PUE值？
数据中心电力容量利用率的典型曲线图
如何提升能源使用效率PUE值？
多运用模块堆栈的设计，提高使用率及增加输出效率
电力计划
电力系统架构
A.单一馈线( N )
B.双馈线( N+1 )
C.双馈线双设备( 2N )
市电
市电A
市电B
市电A
市电B
设备
设备
设备
设备
电力计划
UPS系统架构
T.P.C
B. Hot standby (1+1) , (1+2)
A.单机
T.P.C
T.P.C UPS C
T.P.C
UPS
UPS A
新一代IDC机房空间规划
数据中心选择建置地点核心要件
– – – – 远离洪水、土石流危害区域1,000M 远离强振源1,000M 远离飞机场8,000M
远离加油站、加气站及易爆炸危险物体 2,000M – 远离高磁场效应场所1,000M
新一代IDC机房空间规划
建构数据中心的重点设计要件
– – – – – – – – 建筑物耐震强度7级以上 楼地板活载重2,000KG/M2 楼地板高度6M 以上 外墙耐火4小时以上 内墙耐火2小时以上 机房区不可开窗 调制解调器房高架地板载重1,000KG/M2以上 调制解调器房高架高度70cm 以上
A.供应单馈线系统
B.供应双馈线系统
市电 发电机
市电#A 发电机
市电#B
Switch
Switch
电力计划
典型UPS系统架构
电力计划
典型UPS系统架构必须设有
– 维护旁路电源(Maintenance Bypass) – 外部旁路电源(External Bypass)
PDU (Power Distribution Unit)内含隔离变压器 K-Factor Transformer抑制谐波 固定式全载负载测试器(Load Bank Testing)
新一代IDC 机房电力规划
预测使用需求寿命
预测使用需求寿命10~15年的可靠性 考虑未来使用容量，避免所需容量估计不足而导 致将来被迫中断电力以增加容量，倘若估计过高
考虑未来使用容量
则会导致额外的初始装设成本以及高额的运转维 护费用 保留更新及可扩展性，需要考虑系统的增设移动 时的并发情况及主系统设备空间的优先确保 建置成本往往营运多年以后才会回收，对于这类 资本密集型行业来说，评估在获得收入之前承担 巨大的成本负荷是极其需要的
保留更新及可扩展性
建置成本的评估
Data Center消耗能源统计
美国国家环境保护局 (U.S. Environmental Protection Agency, EPA)
未来IDC 机房使用容量的推估
建构 99.999% 高可靠度
525,600分钟/年x 99.999% = 525,594可运转时间，相当于每年可允许这 些系统的总停机时间不可超过5.26分钟 设计一个符合99.999%使用率的高可靠度系统通常会需要系统的每项功能 都有备援设计，也就是不允许单点的故障(Single Failure) – 运用拓朴结构配置N、N+1、N+2、2N的系统 7 x 24运转使用设备对应，包含设备机器的长时间运转，定期保养时不停 机运转(NON STOP)，采用信赖性高的机器
新一代IDC机房空间规划
数据中心以面积规模划分为---
数据中心规模 小型数据中心 中型数据中心 中大型数据中心 大型数据中心 超大型数据中心
面积(Square Meter) ＜200 200 - 500 500 - 2,000 2,000 - 10,000 ＞10,000
面积(Square Ping) ＜60 60 - 150 150 - 600 600 - 3,000 ＞3,000
电力计划
并联负载转移系统PLTC (Parallel Load Transfer Control , PLTC)
– 闭回路切换功能，设定切换向角及同步向角切换 – 双向负载平顺转移，避免过大负载瞬间切换产压降 – 控制发电机与市电并联定功(Base Load)输出 – 控制发电机与台电并联除峰(Peak shaving)输出 – 电力系统及负载设备有第二次不断电的需求时
数据中心负荷率分布图
如何提升能源使用效率PUE值？
使用高效率的设备(High Efficiency Equipment)
– 变压器(Transformer) – 变流器(Converter) – UPS (Uninterruptible Power Supply) – PDU (Power Distribution Unit) – 照明(Lighting)
数据中心基础架构效率DCE (Data Center Efficiency)
– 定义 DCE = 1 PUE IT设备总耗能(IT Equipment Power) 数据中心总耗能(Total Facility Power)
=
订定能源使用效率PUE值
PUE = 冷却负荷率CLF (Cooling Load Factor)
如何提升能源使用效率PUE值？
利用总线(Bus
Way)方式取代传统配电，可减少线路损失及需求弹性化
新一代IDC机房空间规划
数据中心的系统运转有极高安全性及信赖性要求，一瞬间或短时间的停 止都是不允许的。虽是如此，但是对新一代IDC机房的营运目标不是唯 一的思考方向。 下一个要面临日益成长的
– 耗能问题 – 系统过热问题 – 整体的利用率问题 – 整体的绿色节能问题
新一代IDC机房空间规划
调制解调器房冷却方式–
CRAC、
CRAU
新一代IDC机房空间规划
调制解调器房冷却方式–
InRow RC
新一代IDC机房空间规划
调制解调器房冷却方式–
HACS
新一代IDC机房空间规划
调制解调器房冷却方式–
Overhead
新一代IDC机房空间规划
调制解调器房冷热通道的规
A. UPS + Battery室集中
B. UPS室，分隔主机 及电池两室
C. 2N UPS室完全分离
UPS室
主机室
主机室#A电池室#A
电池室 主机室#B电池室#B
新一代IDC机房空间规划
管道间规划
电力、电信、空调，管道间区隔 空调管道#B
电力管道#A
电信管道#A
电信管道#B
空调管道#A
电力管道#B
Data Centers
ns io at ic un m om C
新一代IDC机房空间规划
网络管理中心NOC室
新一代IDC机房空间规划
空间用途需求--– 空调机械
• • • • • • • • • 冰水主机室及帮浦水泵室 冷却水塔及储备水塔 空调管道间 进排风管道间 变电站 发电机房及储油室 电力配电室 UPS室及电池室 配电管道间
第一条防线：止水墩及排水泵 第二条防线：主动式防水(寻址式泄 漏侦测器)
4.防 尘
第一道防线：设置防尘前室。 第二道防线：梁柱防火被覆外加吸音、防火之硅酸 盖板表面涂装无落尘涂料如EPOXY。 第三道防线：主机房内采正压控制，避免人员进出 时粉尘进入。 第四道防线：加装高效能空气过泸网(HEPA)，以保 障机房表面涂装无落尘涂料如EPOXY
过去机房灾害发生事件
硬件错误 8% 服务停顿 软件错误 人为错误 5% 1% 水灾 2% 10% 网络断线 2% 雷雨 12% 地震 5% 火灾 6% 其他 2% 电力中断 27%