马登

摘 要 分布式电源（DPS）系统是根据传统集中式不间断供电系统在数据中心的一种改进技术，具有占用机房空间少，部署方式灵活，可分批次快速部署等特点，现在主要和微模块结合应用于大型数据中心机房内。本文就分布式电源系统（DPS）在传统通信机房中的应用提出探讨方案。

关键词 分布式电源;配电系统;可靠性

引言

随着数据通信的发展，传统通信机房逐步开始进行数据机房建设，但通信机房原有的建筑特点，站点规划思路落后的特点阻碍了其进一步的发展，分布式电源系统很好地解决了以上问题，本文就分布式电源在传统通信机房的应用进行探讨。

1什么是分布式电源

分布式电源（DPS）系统是传统不间断供电的一种改进技术，主要针对数据中心不间断供电系统的缺陷进行了改进：如供配电和蓄电池组重量大，需配置单独的UPS配电室和蓄电池室;配电方式不够灵活，建成初期系统负载率较低;设备电源的可靠性对不间断系统依赖高等。

分布式电源系统将电源模块和锂电池模块安装于每一个网络机柜内部（占用4～6U的空間），为机柜内设备进行供电。在系统断电时，由锂电池模块放电对设备提供不间断供电。根据电源模块的不同分布式电源系统可以分为分布式高压直流系统和分布式UPS系统两种，供电方式也是多种多样，目前较经济的为1路市电+1路分布式电源供电方式。本文主要就分布式UPS系统进行介绍，方案分析中采用1路市电+1路分布式电源的方式进行比较和探讨[1]。

2分布式电源系统特点

与传统UPS系统相比，分布式UPS系统在部署方式，部署灵活性和安全性等多个方面均有很大的提升，如下：

（1）节省机房空间。分布式UPS系统安装于机架内，省去了UPS室和蓄电池室的建设空间，可节约近30%的机房空间，不仅仅是数据中心机房的建设中具有极大的诱惑力。

（2）部署方式灵活，可分批建设，降低工程初期成本。分布式UPS系统可根据建设的需求灵活部署，提高了供电系统的利用率（降低损耗），避免集中式UPS系统部署后长期利用率低的问题，初期的建设成本也得到了控制。

（3）提高了系统的安全性。分布式UPS系统采用分散供电的方式，将供电模块和电池分散至每个机柜中，降低供电系统出现大面积故障的可能，提高系统安全性。

（4）绿色环保。分布式UPS系统采用磷酸铁锂电池不含铅和硫酸，清洁无污染，对环境造成的污染大大降低。

（5）使用寿命长，综合造价高。作为新兴的绿色能源，磷酸铁锂电池使用寿命可达到8-10年，但分布式UPS系统的造价也在3万元/机柜以上，高昂的造价限制了其进一步的推广和应用[2]。

3通信机房现状分析

随着近几年通信机房大范围的光进铜退，传统交换业务退网，空闲的大面积机房为数据机房的建设提供了可能，但通信机房的原有的建筑特点，原有机房规划落后和市场的特点经常会阻碍其进一步发展，主要如下：

（1）站点低压配电系统容量低，安全保障等级不高，无新增大容量UPS系统所需的大容量空开;

（2）通信机房电力电池室规划面积小，机房内楼板承重低，无法满足大容量蓄电池组的布置要求;

（3）业务需求不明确，无潜在客户，或意向客户需求尚不明确;

（4）初始资金不足。在潜在客户和业务收益均不明确的前提下，电信很难投入大量资金进行机房建设。

4分布式电源系统在通信机房中的应用方式探讨

分布式电源系统安全保障性高，部署方式灵活的特点非常适用于通信机房中，考虑到分布式电源系统的综合成本较高，可在通信机房改造项目中优先推广应用。分布式电源可有效解决以下问题：

（1）电力电池室空间不足，机房改造困难或改造成本太高;

（2）机房内新增机架空间不足，需压缩辅助用房面积安装机柜;

（3）工程分批进行建设，初始投资不足。

下面就通信建设中的应用场景进行分析和探讨。

电信某县局政企客户需为政府部门建设政企云机房，计划建设40个机柜，单机柜设备功率4kW，其中一期建设20个机柜。

电信机房现状：单路市电引入，变压器容量为400KVA，峰值负荷达205kW;柴油发电机组容量400kW，峰值负荷180kW;UPS系统负荷无剩余，电力室新增UPS系统空间充足，电池室已满。政务云机房可设置在2层通信机房内，面积220平。

分析：县局政务云机房建议根据数据机房C级标准进行建设，根据客户要求采用冷池方式进行建设。

政务云机房一期负荷需求估算=设备+空调及其他=4*20*0.8（并机系数）*1.7（估算PUE）=108.8kW。

终期负荷需求估算=4*40*0.8（并机系数）*1.7（估算PUE）=217.6kW。

现有变压器和柴油机组的负荷可满足一期负荷 ，若是综合考虑终期负荷需求，则需对机房内现有低配系统和柴油发电机组进行升级改造，投资大，业务审批和流程耗时长。为保证工程建设的安全性，有如下两种方案进行分析比较：

方案一：采用模块化UPS系统建设，新建200KVA系统，在二楼机房内隔断出蓄电池室（承重需加固），考虑到单路市电供电情况，蓄电池组容量不小于2*300AH/480V。变压器和柴油发电机组均需要升级改造，考虑到电信自有业务的发展，建议变压器选用800KVA及以上容量，柴油机组常用容量不小于800kW。

方案二：采用分布式UPS系统进行建设，机柜内安装6KVA分布式UPS系统，磷酸锂电池容量15AH（后备时间半小时以上）。

如下为两种方案经济性对比：

方案分析：两种方案均切实可行，采用模块化UPS系统建设需整体考虑机房整体方案，一次性完成电力基础的建设，前期投资高，设备运行负载率低，同时由于涉及电力审批和机房加固的进行，施工周期很长，但整体造价较低。

采用分布式UPS系统进行建设则供电系统可以采用分批采购和施工，前期不需要油机和低配系统的改造，机房加固，可进行快速部署和施工。同时采用分布式电源系统使得电力系统的利用率得到提升，供电系统整体的安全性也更有保障，除此之外还可以提供更多的机柜。此方案的缺点也比较明显：但方案的整体投资较高。

建议实施方案：由于项目施工周期短，客户对于二期设备部署无详细方案，建议采用分布式UPS系统进行分批部署施工，一期工程完工后密切跟踪客户设备使用情况和需求，以应对二期机房的建设。

5结束语

分布式电源系统的部署方式灵活，安全性高的特点非常符合现有通信机房的使用要求。其重量轻，不占用机房空间，绿色环保的特点注定会成为今后各机房建设的重要选择。目前受限于综合造价尚未大面积推广使用，如何在投资和机房改造之间把握平衡是其在通信机房中大面积推广和应用需要解决的问题。

参考文献

[1] 史海疆，李兴林.大型数据中心电源系统设计探讨——访悉地国际设计顾问有限公司电气总工李兴林[J].电气应用，2016，35（12）：6-8.

[2] 朱关峰，张学志，王丽.DPS在数据中心机房中的应用及分析[J].电信快报，2013（4）：38-40.