数据中心等级与柴油发电机组功率类型的关系

Posted 2020-08-23

随着信息技术发展，数据需求与日俱增。作为数据储存的数据中心项目风生水起。作为数据中心重要组成部分的柴油发电机组电站项目，在数据中心等级评定中至关重要。今天我们将重点谈谈数据中心等级与柴油发电机组功率类型的关系。

不同数据的应用要求，需要不同等级的数据中心。无论是国际Tier 942标准还是中国数据中心通信设施标准，都是根据木桶原则来评定等级的。不同等级数据中心需要配置相应功率类型柴油发电机组。下面我们根据Tier 942标准和中国数据中心通信设施标准，列出不同等级数据中心对柴油发电机组配置要求如下：


目前数据中心项目一般要求为A级或T3级数据中心，因此我们将着重介绍A级或T3级数据中心项目柴油发电机组选型：

1柴油发电机组功率类型的选择

根据uptime中关于T3或T3以上数据中心对柴油发电机组电源设计的要求：T3或T3以上数据中心必须配置柴油发电机组，其柴油发电机组电源为数据中心的主电源，是以柴油发电机组长期持续运行而设计的，是较市电更加可靠的电源。目前数据中心主要使用市电，是一种更经济的选择，但柴油发电机组配置不容改变。

在现有运营数据中心项目中，由于正常时均使用市电，只有在市电断电情况下才启动柴油发电机组，所以有些人认为数据中心配置柴油发电机组为备用电源，正常情况下一年时间柴油发电机组使用不到50小时，我们可以在配置柴油发电机组时选择备用功率的发电机组。这里需要特别澄清：由于T3级或以上数据中心所保存数据重要性，即使在重大灾难（如地震，海嘯、战争等）下数据中心均需要保持正常持续运行。而在很多灾难中市电有可能会遭到破坏而长时间不能提供电源，这时就会依靠柴油发电机组为整个数据中心提供长时间稳定电源。因此在T3级或以上数据中心项目设计时必须将柴油发电机组设计成持续功率或主用功率。

根据ISO8528和GB2820中关于持续功率和主用功率定义可知：持续功率机组可以100%额定功率不限时运行，主用功率机组持续运行时每24小时内的平均负载应小于70%。因此在相同负载需求时，不同的发电机组功率类型，其发电机组总功率需求也将会不同：项目发电机组总功率=发电机组持续功率或项目发电机组总功率=发电机组主用功率*70%。举例说明：T3级或以上数据中心项目总功率需求为20MW，如果选择持续功率柴油发电机组，发电机组总功率必须大于或等于20MW；如果选择主用功率柴油发电机组，发电机组总功率必须大于或等于28.6MW。

2柴油发电机组总功率的设计

所有数据中心的核心负载为IT负载，通常情况下我们先确定数据中心的IT负载的负荷，再根据不同设计原则和经验确定本项目的PUE值和同时使用系数。则该数据中心设计柴油发电机组总功率=IT负载的负荷 * PUE * 同时使用系数。

3柴油发电机组额定电压选择

由于数据中心的电力需求量大，小则10MW，多则几十甚至上百MW。柴油发电机组并机设计将是项目设计中最经济的选择。在中国通过3C认证的低压母排最大容量为6300A，低压机组并机后不能满足大功率的要求。因此中高压柴油发电机组被引入。通常将根据市电变压器电压来选择中高压发电机组额定电压。一般有6.6KV和10.5KV两种。通过提高发电机组额定电压，使并机母排电流大大变小，也使大功率需求时并机设计成为可能。

当然，有些项目设计使用柴油发电机组与变压器一 一对应、相互转换的设计。此时通常我们会选择低压柴油发电机组。这种设计相较高压并机系统设计在可靠性方面有所提高，但在低压电柜和低压电缆方面的初始投资将大大增加。

如何选择柴油发电机组电压也将根据业主的需求和项目的应用情况综合考量，选择在经济性和可靠性方面最合适的柴油发电机组。
在数据中心项目中柴油发电机组选型时我们还有很多需要考虑的方面，这里不再一一赘述。希望以上说明能对各位在数据中心项目中的柴油发电机组选型上有所帮助。也欢迎大家对本说明提出质疑和建议，您的反馈是我们前进的动力。

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