李益惠, 叶丽娟

(中国建筑设计研究院有限公司, 北京 100044)

0 引 言

依据标准GB 50174—2017《数据中心设计规范》[1],A级数据中心应由双重电源供电,并应设置备用电源。双重电源互为备用,平时负载率一般不超过50%,为了避免对市电资源的“占而不用”,备用电源通常不会选择另设专用馈电线路,而是采用独立于市电系统的自备柴油发电机组。另外,Uptime Institute(数据中心标准机构)认为对于数据中心,来自建筑红线以外的公用市政设施(市电等)均不是可靠的服务供应,因此国内大型数据中心如要满足Uptime Tier等级要求,柴油发电机系统的设置为一个“必选项”[2]。

与普通民用建筑相比,数据中心供配电系统架构更复杂。Uptime Institute Tier Ⅳ等级的必要条件之一是:基础设施控制系统可自动响应故障,同时维持关键环境。市电失去后,在UPS后备15 min时间内需完成市电和柴油发电机电源切换,实现柴油发电机电源正常带载。因此,为保证复杂数据中心的高可靠性,有必要在设计施工阶段对电源切换操作流程进行预设[3-6]。

1 数据中心负载特性

数据中心主要负载为IT机柜、空调系统、建筑功能性负荷等。空调系统包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、末端精密空调等制冷设备。建筑功能性负荷为照明、普通风机和消防等。其中,IT机柜和空调系统所占比重为80%～90%,为柴油发电机的重点保障对象[7-8]。

IT负载等开关型设备、UPS设备在运行中呈容性状态,而动力设备为数据中心主要的感性负载,但通常数据中心PUE小于2,感性负载小于容性负载。……