Quando se trata de sistemas de energia distribuída, deve ser algo "familiar e desconhecido" para alguns profissionais de data center. Este artigo apresenta os seguintes 4 pontos de análise e reflexão sobre DPS e sua aplicação inovadora em: centros de dados .

1. DPS e UPS/HVDC tradicionais estão tecnicamente conectados
Em primeiro lugar, é preciso deixar claro: de acordo com os padrões da indústria de DPS e as especificações de projeto de data center, o DPS é um tipo de fonte de alimentação ininterrupta. Sua particularidade reside em sua bateria padrão, sendo um UPS que fornece alimentação ininterrupta para equipamentos de rede de gabinete de rede padrão.
Em segundo lugar, para a DPS, sua essência é um sistema UPS de bateria de lítio baseado em um design totalmente modular. O UPS e as baterias de lítio são projetados de forma unificada. Ambos suportam troca a quente e possuem mecanismos internos de comunicação e proteção em tempo real, que são altamente seguros.
Além disso, ecoando a classificação tradicional UPS/HVDC, o DPS também é dividido em tipo CA on-line, tipo CA de backup, tipo CC (tipo CC de alta tensão, saída de 240 VCC ou 336 VCC) e tipo híbrido CA-CC. No entanto, por ser definido como fonte de alimentação para equipamentos de rede distribuídos em gabinetes de rede, a saída é geralmente monofásica de 220 VCA (tipo CA) ou 240 VCC (tipo CC de alta tensão), geralmente com uma potência nominal de 3 a 12 kVA. Geralmente, fornece energia para um único gabinete de TI ou dois gabinetes de TI adjacentes, a potência do sistema é baixa e é instalado em um rack.

2. Comparado com o UPS tradicional montado em rack, o DPS tem a vantagem de ser um nobreak tardio
Comparado com o tradicional UPS montado em rack Ao oferecer suporte à solução de bateria de chumbo-ácido, a DPS considerou completamente a dificuldade de substituição e manutenção de equipamentos, o monitoramento complexo de operação e manutenção e outras deficiências da solução tradicional no início de seu projeto e nascimento, e tem a vantagem de ser uma empresa tardia.

Em primeiro lugar, o DPS adota um design totalmente modular. Tanto o módulo de bateria de lítio quanto o módulo de energia suportam troca a quente online, e o tempo de manutenção e substituição do equipamento é inferior a 5 minutos, o que o torna simples e fácil de operar.
Em segundo lugar, a vida útil da bateria de lítio é de até 10 anos ou mais, e o peso e o espaço de instalação necessário são reduzidos em mais de 60% em comparação com a solução tradicional de chumbo-ácido; não há necessidade de substituir a bateria a cada 3-5 anos, e a instalação e a implantação são simples.
Por fim, por meio do software de monitoramento centralizado DPS, os usuários podem realizar monitoramento e gerenciamento centralizados unificados de dispositivos DPS (incluindo UPS e baterias de lítio) implantados em grandes quantidades ao mesmo tempo.

3. O DPS traz arquitetura altamente flexível e inovação em aplicações
O fornecimento de energia centralizado e descentralizado é um conceito relativo, que é essencialmente um problema de escala e granularidade do fornecimento de energia. No nível da aplicação, as soluções de fornecimento de energia centralizado e distribuído têm suas próprias vantagens e desvantagens.
Alguns data centers novos/renovados enfrentam os seguintes problemas e desafios durante o projeto e o planejamento:
1) A implantação geral do sistema de fornecimento e distribuição de energia requer um grande investimento inicial;
2) A taxa de carga do gabinete de TI é baixa, o ciclo de prateleira é longo, o espaço U é desperdiçado e a eficiência operacional é baixa;
3) Existem muitos tipos de clientes/empresas atendidas, a carga oscila muito e a demanda futura é incerta;
4) A transformação de data centers antigos para economia de energia enfrenta problemas como capacidade de carga, espaço insuficiente e alto consumo de energia;
Na arquitetura de fornecimento e distribuição de energia distribuída, o DPS pode acompanhar de perto o desenvolvimento e as mudanças dos serviços de TI, pois sua granularidade é pequena o suficiente para que possa ser construído de acordo com a granularidade dos gabinetes de TI, com investimento linear e redução de Capex. Ao mesmo tempo, por estar próximo à carga de TI, tem pouco impacto no sistema de distribuição de energia upstream e possui forte adaptabilidade.

3.1 A arquitetura de fornecimento e distribuição de energia precisa se adaptar à arquitetura de TI híbrida flexível
A computação em nuvem proporciona flexibilidade suficiente ao processamento de negócios de TI, permitindo lidar efetivamente com as flutuações dos negócios de TI e melhorando a utilização dos recursos de TI e a disponibilidade do sistema. Da perspectiva de toda a cadeia de valor do negócio do data center, os dados são o principal fator de produção, a infraestrutura de TI é o equipamento de produção e o sistema de fornecimento e distribuição de energia do data center desempenha um papel auxiliar de suporte. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de TI, a disponibilidade dos dados também pode ser garantida e aprimorada por meio de tecnologias de virtualização, redundância distribuída e multiatividade remota. Portanto, a combinação eficaz da infraestrutura de TI e da infraestrutura de chave do data center pode atender aos requisitos de alta disponibilidade de dados em data centers de nível A, mesmo que seja utilizada uma infraestrutura de chave de data center de baixo nível, e, ao mesmo tempo, reduzir a infraestrutura de chave de todo o data center. investimento, menor TCO.
Atualmente, muitos provedores de serviços em nuvem, empresas de internet e operadoras de telecomunicações têm explorado e praticado arquiteturas relevantes. A "Especificação de Projeto de Data Center GB50174-2017" também sincronizou e explicou a divisão de data centers de nível A:
1) Para a arquitetura "1 rede elétrica + 1 UPS/HVDC" que tem sido amplamente utilizada na Internet e nos negócios de operadoras, ela pode ser classificada como dados de nível A se atender aos requisitos de qualidade para a rede elétrica upstream e o centro de fornecimento de energia de carga downstream.
2) Quando dois ou mais data centers localizados em regiões diferentes são construídos simultaneamente, como backups um do outro, e os dados são transmitidos em tempo real, e o negócio atende aos requisitos de continuidade, a infraestrutura do data center pode ser configurada de acordo com o sistema tolerante a falhas ou pode ser configurada de acordo com o sistema redundante. Outra configuração do sistema.
3) Ao estabelecer um data center de recuperação de desastres na mesma cidade ou em um local diferente, o data center de recuperação de desastres deve estar no mesmo nível do data center principal. Quando os dados no data center de recuperação de desastres e no data center principal são copiados em tempo real e a empresa atende aos requisitos de continuidade, o nível do data center de recuperação de desastres pode ser o mesmo do data center principal ou inferior ao do data center principal.
No setor financeiro que exige usabilidade extremamente alta, o Banco Popular da China emitiu o "Plano de Desenvolvimento Fintech (2022-2025)" em 31 de dezembro de 2021 e propôs claramente a colaboração eficiente de "nuvem, gerenciamento, borda e terminal" para liberar a pressão da nuvem, responder rapidamente às necessidades do usuário; adotar ativamente a tecnologia de redundância multiativa para construir um sistema de recuperação de desastres multinível altamente confiável; estabelecer um data center verde de alta disponibilidade.

3.2 DPS tem 2N, barramento duplo assimétrico, DR, genes de arquitetura RR

A arquitetura 2N possui características de alta confiabilidade e disponibilidade, mas, devido à sua configuração tolerante a falhas, também apresenta problemas na aplicação, como baixa taxa de carga do sistema, baixa eficiência operacional e altos custos de investimento e operação. Para melhor equilibrar a disponibilidade do sistema e o TCO, no nível de fornecimento e distribuição de energia, um barramento duplo assimétrico composto por "1 rede elétrica + 1 UPS/HVDC", redundância distribuída (DR) e redundância de backup (RR) é gradualmente retomado e colocado em prática. Da perspectiva do sistema geral do data center, diferentes níveis de fornecimento e distribuição de energia são utilizados para formar uma combinação de arquitetura para cada estágio de fornecimento e distribuição de energia, desde a média tensão até a extremidade frontal da carga de TI, de modo a realizar a otimização abrangente da disponibilidade e do custo do sistema.

3.3 Cluster de data center modular de gabinete único "Classe A"

A nuvem de TI também despertou a reflexão do setor sobre a nuvem de fornecimento e distribuição de energia. Comparada ao fornecimento centralizado de energia tradicional, a fonte de alimentação distribuída DPS apresenta a vantagem de ter granularidade reduzida, ser próxima à carga de TI e fornecer energia para um ou dois gabinetes de TI adjacentes. O gerenciamento e o ajuste podem ser mais refinados. Ao conectar as saídas CC de alta tensão do DPS espalhadas em cada gabinete de TI em paralelo, forma-se um pool de energia CC ou microrrede CC. Baseando-se na estratégia de virtualização de energia, ela pode responder com flexibilidade aos requisitos de carga de trabalho e às flutuações de diferentes gabinetes de TI, melhorando o uso de energia e garantindo a disponibilidade.
Para gabinetes de TI que integram tecnologias de produtos distribuídos, como pequenos barramentos, DPS e condicionadores de ar de backplane, eles podem ser entendidos como um "data center modular de gabinete único" independente até certo ponto, ou podem formar um "data center modular de gabinete único" Cluster". Contando com tecnologia de TI, a transmissão em tempo real de dados de negócios entre diferentes gabinetes de TI, micromódulos e salas de computadores, ao mesmo tempo em que garante a continuidade dos negócios e a integridade dos dados, realiza backup mútuo no nível do data center e melhora a disponibilidade do sistema. Combinado com a definição do padrão nacional GB50174-2017 sobre a arquitetura de data center de nível A e a exploração e prática de provedores de serviços de nuvem e do banco central em arquiteturas redundantes multiativas, data centers multiativos que usam arquiteturas de fonte de alimentação de baixo nível também podem ter data centers de nível A Disponibilidade de dados, ao mesmo tempo em que atende às metas de desenvolvimento verde e de baixo carbono do data center.
Em resumo, o sistema de energia distribuída (DPS) tem a vantagem de ser um retardatário em relação à solução UPS tradicional; sua tecnologia própria é avançada e domina a tecnologia de sistemas de fornecimento e distribuição de energia eficientes, bem como a tecnologia de sistemas auxiliares eficientes; ao mesmo tempo, sua estrutura é extremamente flexível. O método de cabeamento permite a construção flexível de arquiteturas 2N, T3, DR e RR, com um corpo pequeno e grande consumo de energia, atendendo às necessidades de diversos cenários de alta disponibilidade.

Além disso, Como componente central da infraestrutura essencial do data center, o DPS está em linha com a tendência atual de desenvolvimento da tecnologia de computação em nuvem da Internet e da construção modular de data centers. É mais flexível e com base em TI, sendo especialmente adequado para nós de computação de ponta e data centers modulares de gabinete único. Clusters (como o varejo), granularidade pequena e cenários de construção em etapas, como a reforma de antigas salas de computadores para economia de energia.