通信机房中分布式电源系统应用分析

【摘  要】：随着信息技术的飞速发展，数据业务在我国呈现出爆炸性增长，数据机房作为信息交换与存储的核心基础设施，其电力供应的稳定性和可靠性对于保障业务的连续运行至关重要。然而，传统的集中式电源系统在面对日益增长的业务需求时，已逐渐显露出其局限性。分布式电源系统以其高可靠性、高效率、快速部署等特点，逐渐成为通信机房电力供应的优选方案。本文旨在介绍分布式电源系统的构成和特点，并结合实际案例，分析其在通信机房中的应用，以及展望其未来发展趋势。

【关键词】：分布式电源 DPS 快速部署  通信机房 边缘机房

1.分布式电源系统

DPS分布式锂电电源系统（DistributedPowerSystem）是一种以磷酸铁锂电池为后备电源的分布式电源设备，该设备安装于机架顶部约3U空间位置，采用UPS或高压直流电池直接作为服务器后备电源。[1]分布式电源系统（DPS）由交直流电源模块、锂电池组、交直流配电单元、监控系统组成。分布式电源系统是将传统集中式UPS系统或直流供电系统IT化分散安装到业务机架内，使业务机架同时具备供电能力和业务承载能力，通过交直流电源模块技术与锂电池储能技术有效减少设备体积，配置完善的电池管理系统（BMS），与传统UPS、直流电源系统相比分布式电源系统具备体积小、重量轻、部署灵活、工期短的优势。

2.分布式电源系统的特点

分布式电源与传统集中化电源系统相比，具备以下特点：

（1）电源系统模块化：将传统集中式大容量电源系统“化整为零”，体积小、重量较轻，为机架内安装对建筑结构没有特殊要求，适用于各类通信机房[2]进行快速部署，部署灵活性高，满足快速安装要求。

（2）电源设备IT化：电源设备与IT设备同时安装在IT机架内部，功率达到6kW至20kW，满足通信机架安装及供电需求。

（3）电源设备预制化：电源设备预制安装，即插即用，具备易安装更换、便于维护等特点。同时预制化可以有效缩短建设工期，满足建设时间要求。

3.分布式电源系统在通信机房中的应用案例

3.1  边缘计算小型数据机房建设方案

随着云计算的普及和发展，边缘计算正逐渐成为一种新兴的趋势。边缘计算是指将计算和数据存储移动到网络的边缘，以提高响应速度和降低网络带宽需求。随着物联网设备的普及，越来越多的数据将在边缘端进行处理和存储。因此边缘计算小型数据机房的建设需求愈发旺盛。

为满足边缘机房快速建设需求，建设方通常会选择存量节点机房或小型机房进行改造来实现。存量机房一般采用集中式供电方式，采用UPS+铅酸蓄电池或者直流电源+铅酸蓄电池方式，存在机房空间紧张、机房承重改造等问题。采用DPS电源可以有效地解决边缘计算机房电力机房改造问题，满足客户快速部署要求，实现建设需求落地。

传统UPS包括电源输入输出配电设备、UPS主机、后备电池组，电力室机房约占机房总面积30%左右。采用分布式电源系统（DPS）系统后，每台DPS设备占机柜空间为3U，约占整体机房5%左右。在同等条件下，采用分布式电源系统（DPS）系统可以减少约25%机房占用空间。

传统UPS系统占地面积大、维护操作空间较小，对地面承重要求较高，四层蓄电池组机房承重要求约为16kN/m²。电池设备单体体积较大，不便于设备搬运。分布式电源系统（DPS）系统采用高效UPS模块和锂电池模块组成，机房承重约为10kN/m²。在同等条件下，采用分布式电源系统（DPS）系统可以减少约40%机房承重要求。

分布式电源系统可以缩短IT机柜部署时间，提高空间利用率，提高机房的安全性和可靠性，有效降低运营成本。

3.2 特殊场景快速解决方案

集团公司定于2022年7月在河北雄安新区商服中心召开2022年总经理研讨会，本次会议规格高、覆盖范围广，主会场、分会场之间需要借助“云视讯”会议系统实现沟通互动。由于雄安新区商服中心新近落成，传统供电方案存在设备安装场地受限、设备采购时间长、设备安装进度慢等一系列问题。为切实保障会议顺利进行，计划部协同网络部、网管中心联合设计院分析现场保障要求，制订保障方案。考虑到设备调测时间紧，现场设备不能断电等要求，最终采用分布式电源系统（DPS）进行保障设备部署，实现3天设备运达现场，1天完成4个关键业务场景的安装调测，圆满完成电源设备应急场景下的快速布置，解决了会议供电保证问题。

4.结语

分布式电源系统作为一种创新的电源解决方案，具备电源系统模块化、IT化和预制化的特点，可实现机房设备快速部署，减少建设周期。分布式电源系统采用机柜独立供电方式，有效降低数据中心发生断电、业务宕机的可能性，大大提高数据中心供电安全。同时分布式电源系统可以根据数据中心实际用电需求进行容量配置，减少数据中心初期投资压力。采用分布式电源方案，可以更好地适应通信数据机房的发展需求，是数据中心走向绿色环保、节能降碳、安全高效发展的有效建设方式。

【参考文献】

[1]赵晓峰，林武隽，刘永彬，分布式供电系统在数据中心的应用及分析 《2013信息通信网技术业务发展研讨会》论文集

[2]朱关峰，张学志，王丽，DPS在数据中心机房中的应用分析 电信快报 2013年第4期

[3]熊振华，向冲. 分布式电源（DPS）在IDC机房的应用分析[J]. 通信电源技术，2017，（2）：

作者简介：

潘洪涛（1980—），男，河北石家庄人，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向为数据中心配电节能技术、通电电源。

孙 杨（1980—），男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向为数据中心基础建设、数据中心制冷技术方向、配电节能技术；

韩晓雷（1986—），男，河北景县人，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向为通信机楼和数据中心高低压配电、通信电源、暖通、智能化；