By Alan R. Earls

　　隨著公司必須提供更高水平的正常運行時間，數據中心備用電源受到更多關注。 它們也變得越來越復雜，管理員可以使用多種系統類型和行業標準來確保無故障運行。

　　根據 4 月研究和市場報告“數據中心電源市場 - 2020-2025 年全球展望和預測”，不間斷電源 (UPS) 系統是不斷增長的備用電源系統市場的最大收入貢獻者。然后，市場份額在發電機、轉換開關和開關設備以及配電單元之間分配。

　　研究人員指出，模塊化、可擴展和鋰離子供電 UPS 的廣泛采用可能是未來幾年的趨勢。

　　總部位于英國的數據中心顧問 Mark Acton 表示，如果持續運營是主要目標，則組織可以從適當調整所需資源開始。

　　“你需要首先確保備用容量的數量與進入的公用電力數量相匹配，”他說。例如，如果一個數據中心從公用事業公司獲取 50 兆瓦的電力，那么理想情況下，團隊應該擁有相同數量的備用電力。

　　組織通常從比必要的更少的權力開始，然后隨著經驗和預算的允許隨著時間的推移而增加。

　　“看看你的水電費賬單，記住如果你試圖消耗比你的備用系統設計的更多的電力，它們通常會關閉，”Acton 說。此外，如果基礎設施的運行接近設計限制，這通常會縮短電源的使用壽命。

　　實施和運行的備用電源標準

　　Acton 建議管理員參考標準和行業規劃文件來開發數據中心備用電源基礎設施。其中包括 ANSI/TIA 942 標準，該標準規定了結構化布線工作的最低要求; ANSI/BICSI 002-2019，涵蓋數據中心設計的各個方面;以及用于評估特定用途的電力需求的歐洲 EN 50600 標準。

　　Uptime Institute 還提供有效的指導，以通過其運行冗余和支持層來構建備用電源系統。

　　Uptime Institute 的首席技術官 Christopher Brown 說：“每個數據中心都必須在一段時間內自給自足，因為公用電源總是會消失，但在 I 級，沒有進一步的冗余。”

　　數據中心內有四個備用電源支持層：

　　第一層是一個基本的數據中心，具有足夠的功能來支持任何類型的現場電源的IT負載。

　　第二層提升能力，至少增加一臺發電機。

　　第三層提供并發可維護性。所有組件都是冗余的，電源路徑也是冗余的。

　　第四級是完全容錯的;該系統不僅可以支持并發維護，還可以在組件或分布層自動響應故障或失效。

　　數據中心備用電源系統選擇

　　Brown說，究竟采用什么樣的系統來達到這些水平完全是另一個問題。通常，管理員應該首先討論哪些基礎設施足夠重要，需要備用電源。

　　“答案可能包括照明和 HVAC 等生命安全功能，以及對 IT 設備的直接支持，其中一些決策需要基于當地法規，”他說。

　　第一步是讓管理員決定 UPS 類型，因為大多數基礎設施在沒有某種電源的情況下不會立即啟動——燃料電池系統除外。

　　但某些燃料電池的電能質量可能存在問題，因此它不能保證連接的數據中心備用電源組件。

　　“[燃料電池]對于冷卻器等機械系統來說可能已經足夠了，但對于電子設備來說，你需要一些過濾，”Brown說。這使得 UPS 的作用更加重要。

　　要找到一個組織應該擁有多少數據中心備用電源的答案取決于特定的基礎設施要求。不同的系統可能需要不同的電能質量。穿越時間(IT 團隊在沒有公用電源的情況下可以運行多長時間)也因企業而異。

　　答案取決于數據傳輸到云或其他物理設施等因素，在這種情況下，穿越時間必須足以完成這些傳輸。或者一個組織可能需要無限期地運作，這在發生重大自然災害的情況下可能是必要的。

　　“至少，任何系統都需要足夠的 UPS [es] 來支持有序關機，從而保護數據和設備，”Brown說。

　　對于臨時負載，一些組織采用基于飛輪的儲能系統，可以根據需要承擔負載。Brown警告說，它們通常只能提供 14-18 秒的足夠電力。

　　“公司通常將它們與可在 10 秒左右啟動并發電的快速啟動電力系統相結合，”他說。

　　超越 UPS

　　為了確保一定的速度和可靠性，一些組織將冗余柴油發電機放置在適當的位置，并提供單獨的燃料供應，以減少對能夠快速上線的發電機的需求。大多數系統還將油和冷卻液保持在接近工作溫度，以增加平穩啟動的可能性。

　　“額外成本可能很大，但必須權衡停機時間的巨大成本，”Brown說。

　　作為數據中心備用電源的柴油發電機的其他替代品包括使用天然氣或丙烷燃料的內燃機以及燃氣輪機。

　　Brown說，備用電源選項過去非常簡單，但多年來，由于政府法規和環境問題，消除或減少對柴油發電機的依賴的壓力越來越大;甚至電池也會受到審查。

　　盡管希望擺脫內燃動力，但該選項仍然以最小和最實惠的包裝提供最大的動力和可靠性。渦輪機啟動較慢，對負載變化也沒有響應。

　　“[內燃機] 可能對環境有害，但實際上并不經常運行。在 IT 行業[很少] 公司會在沒有內燃機的情況下建立數據中心，”他補充道。

　　然后，無論系統管理員選擇什么，都有保養和維護，所有這些都容易出現機械或電氣故障。如果系統長時間運行，則必須在運行期間和使用之間進行維護。作為常規操作的一部分，團隊應測試數據中心備用電源系統并練習快速關閉協議。