史保春:数据中心基础设施创新

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史保春:数据中心基础设施创新 回顾过去几年我们与ODCC的合作，到目前为止，我们已经开发和定制了大量基于ODCC概念的产品和解决方案，如天蝎橱柜、定制线路电平空音、开销空音，还为许多重要的ODCC合作伙伴提供了微模块和电源模块的解决方案。施耐德最近还投资了一家专门从事液冷解决方案的液冷公司，该公司已被用于波音和劳斯莱斯等工业制造领域。

各位领导、各位嘉宾，我是施耐德的史保春。在接下来的15分钟里，我将分享一些关于施耐德的想法和想法。

首先，我想汇报一下施耐德在开放计算领域的工作。施耐德在国外最重要的两个开放计算组织ODCC和OCP成立之初就加入了第一批成员。同时，在2017年7月，他加入了新成立的由微软领导的开放19协会(内阁组织)，施耐德也是绿色电网绿色网络的重要成员。众所周知，施耐德在数据中心领域发表了200多份技术白皮书。最近，施耐德还在OCP领域发表了两份重要的白皮书。一份是第228号白皮书，用于分析OCP设计的数据中心架构，另一份是第232号白皮书，描述了OCP·PSU和传统PSU的对比分析。此外，施耐德还发布了基于OCP架构的数据中心供配电系统投资成本计算器。同时，我们也做了一个参考设计，完全基于OCP的概念和架构，采用间接空冷，56 MW和55,000 m2的数据中心设计供您参考。

回顾过去几年我们与ODCC的合作，到目前为止，我们已经开发和定制了大量基于ODCC概念的产品和解决方案，如天蝎橱柜、定制线路电平空音、开销空音，还为许多重要的ODCC合作伙伴提供了微模块和电源模块的解决方案。施耐德最近还投资了一家液冷公司，该公司专门从事液冷解决方案，并已用于波音和劳斯莱斯等工业制造领域。

上一份报告是关于施耐德在ODCC和OCP取得的一些成就。让我们简要分享施耐德在基于企业级数据中心标准化解决方案的数据中心领域的想法和想法。

众所周知，施耐德是一家提供硬件、软件和整体数据中心生命周期服务的公司。在硬件方面，我们可以在白色区域提供模块化解决方案(各种微型模块)，在灰色区域提供相应的模块化解决方案，包括电源模块、水利模块、冷冻水单元模块、间接新鲜空气模块和容器模块。一些灰色区域模块也适用于ODCC的重要成员。

在整个解决方案中，众所周知，供电和配电系统是施耐德最强大的方面。让我与您分享我们在供电和配电领域的一些创新。

不久前，我们收购了一家全球重要的ATS制造商Asco，丰富和改进了我们的产品线和技术。我们最近推出了革命性的UPS产品VX，这是行业中的一个里程碑。加强了整个供配电领域的数字化。例如，新推出的MTZ系列框架式数字断路器可以通过蓝牙用手机直接控制断路器的操作，例如开关，而不需要人们实际操作和移动开关的手柄。数字化是近年来我们在整个供配电领域一直关注和改进的一个领域。此外，我们还为供电和配电系统提供云服务，将用户产品和系统的信息和数据连接到施耐德的云服务器，施耐德工程师提供24小时管理服务。

我们还对锂电池进行了大量研究。我们在基于ODCC天蝎橱柜的锂电池模块和传统不间断电源产品的应用方面都取得了进展。对于数据中心，不仅要考虑不间断电源时间延迟，还要考虑冷却时间延迟。如果它是一个机柜密度超过10KW并且配备有发电机的数据中心，我们认为锂电池是一个非常正确和明智的选择。根据我们的研究，今天锂电池的价格可能比铅酸电池高1.5倍。然而，由于电动汽车对锂电池行业的推动，铅的价格持续上涨，到明年，锂电池的价格将大致相当于铅酸的价格。如果我们考虑整个生命周期的所有成本，包括更换电池的成本，我们会发现锂电池有绝对的优势。我们认为锂离子电池是供配电行业的一场非常重要的革命。

让我们分享一下我们认为的不间断电源行业的三项重要创新和突破。

第一个方向是大功率不间断电源的供电和配电系统的结构。以1500千瓦N+1并联系统为例，传统方案一般采用4台500千瓦不间断电源的直接并联方式。为了节约成本，将不使用1500千瓦的公共静态旁路，从而降低了可用性。此外，现场应配备输入输出电缆、输入输出开关等。对于4个独立的不间断电源，需要不间断电源系统的输入输出配电柜和现场施工，还需要考虑这部分的成本。目前，有一种新的更具优势的大功率不间断电源系统架构，即模块化架构。不采用50万粒度，而是采用25万或20万粒度的柜体，所有电源柜均通过铜排强电连接。可控接触器内置在电气柜体中，以取代断路器开关。该方案不需要在每个不间断电源电源柜外部配置开关，也不需要为每个电源柜配置交流/DC电缆。同时，该方案还包括一个1500千瓦的静态旁路系统，整个系统的可用性更高。与两种方案相比，成本相当，但在系统可用性、现场安装和部署的标准化和快速性、扩展的灵活性、可维护性和可操作性方面，新的多250K电源柜+普通静态旁路并联方案远远高于传统的多不间断电源直接并联架构。

第二个创新方向是不间断电源的运行模式。传统的大功率不间断电源使用逆变器向负载供电。我们称之为逆变器优先模式。如果逆变器出现故障，它将切换到旁路电源。然而，你能回想一下，看看旁路优先模式是否工作吗？旁路电源能直接给负载供电吗？事实上，信息技术是可能的。it设备对电源电压的质量要求是-20%，+10%,大多数电源(或经过简单处理后)满足这一要求。因此，从2011年开始，各大厂商的不间断电源电源都有旁路优先运行模式，也称为经济运行模式。然而，商用电源直接向IT负载供电会有一些问题，如功率因数可能只有0.9，谐波电流20%等。此外，当旁路市电有问题需要切换时，现有技术可能无法100%切换到逆变器，切换可能会中断，导致停电等。施耐德通过研究引入了一种新的方案，称为超级旁路优先运行模式。在这种模式下，旁路电源仍然是主电源。然而，此时逆变器正在工作。逆变器和电源并联连接。市电电源电路提供有功功率和基波电流，逆变器提供无功功率和谐波电流。在这种结构下，可以发现它的功率因数是0.99，谐波含量小于3%，并且当电源有问题并且需要切换时没有切换时间，因为逆变器总是工作的。我们认为，新的超级旁路优先运行模式降低了电力设备的老化速度，提高了使用寿命，提高了不间断电源供电和配电系统的可用性，同时由于电力元件在正常运行期间只流过少量电流，因此很容易将系统运行效率提高到99%。

第三个创新是在电气转换架构方面。采用了新的四电平逆变器技术。有些用户说你不能用商业电源给我的负载供电，我的生意很重要，我不能切断电源，我还是要用逆变器供电。在大功率不间断电源电气转换架构的演变过程中，它经历了传统的工频机，最终过渡到高频机。工频机和高频机只是一个名字。本质上，这是一个采用何种升压方法的问题。工频电机采用交流升压。由于DC总线电压只有472伏，它不能逆变220伏交流电。因此，必须在逆变器后面增加一个升压变压器，将逆变器输出的180伏交流电升压至负载所需的220伏。该变压器体积大、重量重、能耗高。为了取消变压器，高频电机采用DC/DC直流升压技术。直流母线电压达到800伏，220伏交流电直接逆变。

然而，高DC总线电压将影响不间断电源的可靠性。对于800伏DC母线电压，必须采用1200伏耐压IGBT，而1200伏耐压IGBT的理论故障率是800伏耐压IGBT的十倍(工频机采用)。我们必须找到降低800伏DC母线电压的方法，采用理论故障率较低的IGBT或金属氧化物半导体场效应晶体管。施耐德的第一步是将DC总线电压从800伏降低到750伏，这只是50伏。然而，我们发现在实际的现场应用中，逆变器的可用性已经大大提高。第二步是使用DC总线电压为400伏的三电平逆变器。第三步是开发先进的四电平逆变器。DC总线电压为266伏，远低于工频机的472伏DC电压。实践证明，采用四电平逆变技术的不间断电源模块故障率大大降低。

这是我今天与大家分享的几个重要的不间断电源产品的技术变革方向。让我重复一遍:第一个是大功率不间断电源并联供电和配电系统，采用250千伏安电源柜的模块化结构，具有公共静态旁路。其次，我们相信不间断电源的运行模式实际上可以突破传统的逆变器优先模式，成为我们今天提倡的超级旁路优先模式。第三种是四电平逆变器，具有更高的可用性和效率。

这是我今天的一份，谢谢大家。

2020-02-29 21:22:12 国际信息谷歌今年将在美国办公室和数据中心投资100亿美元 谷歌宣布了2020年的扩张计划，计划在11个州投资100多亿美元建设办公室和数据中心，包括加州、科罗拉多州和乔治亚州。