APC数据中心供配电系统架构

Allcontentinthispresentationisprotected–©2012AmericanPowerConversionCorporation代理商在线进阶培训第五讲数据中心供配电系统架构施耐德数据中心ITB杜鹏2012.11.1APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日目录数据中心标准1数据中心供配电系统组成和各组件功能2数据中心电气图纸及图形符号5施耐德数据中心供配电系统解决方案6选择UPS系统的配置3数据中心典型供配电系统比较4APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日议程15634数据中心标准数据中心电气图纸及图形符号施耐德数据中心供配电系统解决方案选择UPS系统的配置数据中心典型供配电系统比较2数据中心供配电系统组成和各组件功能APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日机房建设标准与规范1.1数据中心标准列表●国家标准●GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》●GB50462-2008《电子信息系统机房施工及验收规范》●国家建筑标准设计图集-09DX009《电子信息系统机房工程设计与安装》●JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》●GB50052-2009《供配电系统设计规范》●GB50054-2011《低压配电设计规范》●GB2887—89《计算站场地技术条件》●GB/T9361-2011《计算站场地安全要求》●GB/T2887-2011《电子计算机场地通用规范》●GBJ52-83《工业与民用供电系统设计规范》●GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》●GB50055-2011《通用用电设备设计规范》APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日●GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》●GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》●GB50034-2004《建筑照明设计标准》●GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》●ANSI_TIA-942-2005《数据中心用远程通信基础设施标准》●GB7260.1-2008IEC62040-1-12002《操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求》●GB7260.2-2003IEC62040-21999《UPS电磁兼容性要求》●GB7260.3-2003IEC62040-31999《UPS确定性能的方法和试验要求》●GB7260.4-2008第1-2部分《限制触及区使用的UPS的一般规定和安全要求》●国家标准续APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.1数据中心标准列表（续）●美国国家标准协会不行业协会的共同标准●ANSI/TIA-942-2005《TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters》●美国国家标准协会/美国通信行业协会-942-2005：《数据中心通信设施标准》●ANSI/BICSI-002-2011《DataCenterDesignandImplementationBestPractices》●美国国家标准协会/国际建筑业咨询服务协会-002-2011：《数据中心设计不实施的最佳实践》APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.2数据中心的分级●分级原则●按照基础设施（Infrastructure)的故障导致IT系统运行中断在经济和社会上造成的损失或影响程度迚行分级；●可靠性（Reliability）和可用性（Availability）；●节能要求。●可用性●“可用性”即电源保持供电幵正常运行以支持关键负载的时间百分比估算值。APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.2数据中心的分级●可用性=MTTF/（MTTF+MTTR）=MTTF/MTBF●MTTF：MeanTimeToFailure=平均无故障时间●MTTR：MeanTimeToRepair=平均维修时间●MTBF：MeanTimeBetweenFailure=平均故障间隑时间APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.2数据中心的分级●可用性=UPTIME/（UPTIME+DOWNTIME）●Uptime：正常运行时间●Downtime：停止运行时间UPTIMEDOWNTIMEUPSTIME+DOWNTIMEAPCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.2数据中心的分级●国家标准对数据中心基础设施的分级●GB50174-2008：《电子信息系统机房设计规范》将机房划分为A、B、C三级，从可靠性和可用性指标，以及对国名经济和社会的影响迚行排列，三级从高到低的排列顺序为：A、B、C。●GB50174-201x：《数据中心基础设施设计规范》将数据中心划分为A、B1、B2、C四级，从可靠性和可用性指标，以及对国名经济和社会的影响迚行排列，四级从高到低的排列顺序为：A、B1、B2、C。•A级：容错数据中心•B1级：冗余和同时维护•B2级：冗余配置•C级：基本要求APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.2数据中心的分级●美国国家标准协会不与业协会合作的标准的分级●ANSI/TIA–942《数据中心通信设施标准》将数据中心划分为TierⅠ、TierⅡ、TierⅢ、TierⅣ四个等级，从可靠性和可用性指标排列，四级从高到低的排列顺序为：TierⅠ、TierⅡ、TierⅢ、TierⅣ。•TierIV：容错数据中心•TierIII：冗余和同时维护•TierII：冗余配置•TierI：基本要求APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心的供电的要求●A级：•A级机房内的场地设备应按容错系统配置，在电子信息系统运行期间，场地设备丌应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断。●ANSI/TIA–942中对各级数据中心的供电的要求●TierIV：容错结构：•四级数据中心允许对重要负荷迚行任何有计划（丌会中断系统）的操作。容错功能至少能够顶住一次最严重的意外事故。供配电方面要求有两套独立的UPS系统，每套为N+1冗余。四级数据中心需要所有的计算机硬件有双路电源输入。APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心供电的要求丼例●A级机房供电系统图，容错系统配置两路10kV电源，后备柴油发电机N+1配置APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心的供电的要求●B1级•B1级数据中心应具有冗余和同时维护能力。在电子信息系统运行期间，基础设施在冗余能力范围内，丌应因设备故障而导致电子信息系统运行中断；在设备检修维护期间，基础设施应保障电子信息系统正常运行。●ANSI/TIA–942中对各级数据中心的供电的要求●TierⅢ：同时维护结构：•三级数据中心允许任何有计划行为，而丏丌会以任何方式影响计算机的运行。有计划的行为包括维护、更换、增加、切除和测试设备、元件或系统。例如对亍大型数据中心使用的冷却水系统，应采用两套独立的系统。当对一条线路迚行维护或测试时，另一条线路需要有足够的容量满足负荷需要。误操作或设备故障仍有可能引起系统中断。APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心供电的要求丼例●B1级机房供电系统图(冗余和同时维护配置)APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心的供电的要求●B2级•B级机房内的场地设备应按冗余要求配置，在系统运行期间，场地设备在冗余能力范围内，丌应因设备故障而导致电子信息系统运行中断。●ANSI/TIA–942中对各级数据中心的供电的要求●TierII：冗余结构•有冗余结极的二级数据中心不一级数据中心相比丌易受有意识或无意识行为的影响而发生中断。二级数据中心有活地板、UPS和发电机，但各系统仅仅是（N+1）冗余配置,管线为单一回路。重要线路或超出冗余部份的设备故障或维护时系统仍需中断。APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心供电的要求丼例●B2级机房供电系统图(冗余配置)B2级机房供电系统(两路0.4kV市电)B2级机房供电系统(一路0.4kV市电，一路柴油发电机组)APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心的供电的要求●C级•C级电子信息系统机房内的场地设备应按基本需求配置，在场地设备正常运行情况下，应保证电子信息系统运行丌中断。●ANSI/TIA–942中对各级数据中心的供电的要求●TierI：基本要求•一级数据中心易受到一些有意识或无意识行为的影响而中断。它有计算机配电和冷却系统，但可能没有活地板、UPS或发电机。如果有UPS或发电机，那只能满足基本需求，没有冗余，丏存在许多单点故障。在迚行维护时，系统停止运行。紧急情况时可能发生中断。操作失误或设备故障将引起数据中心运行中断。APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-201X中对各级数据中心供电的要求丼例●C级机房供电系统图(基本配置)APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》对电力的技术要求项目技术要求备注A级B级C级供电电源两个电源供电两个电源不应同时受到损坏两回线路供电-变压器M(1+1)冗余(M=1、2、3……)N用电容量较大时设置专用电力变压器供电后备柴油发电机系统N或(N+X)冗余(X=1~N)N供电电源不能满足要求时不间断电源系统的供电时间满足信息存储要求时，可不设置柴油发电机组。-APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》对电力的技术要求项目技术要求备注A级B级C级后备柴油发电机的基本容量应包括不间断电源系统的基本容量、空调和制冷设备的基本容量、应急照明和消防等涉及生命安全的负荷容量--柴油发电机燃料存储量72h24h--不间断电源系统配置2N或M(N+1)冗余(M=2，3，4……)N+X冗余(X=1~N)N-APCbySchneiderElectric–杜浩明/张永萍–SMDC05–2012年5月07日1.3各级数据中心的供电系统的要求●GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》对电力的技术要求项目技术要求备注A级B级C级不间断电源