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如何看待阿里的“巴拿马”供电方案 1、供电系统的化繁为简 大部分IT设备元器件是直流电源供电，在供电系统为交流电源的环境下IT设备都有将交流电源转化为直流的整流装置。 随做供电系统可靠性要求的提高，数据中心采用了UPS做为后备电源。UPS的工作原理是将交流电源整流为直流电源并给蓄电池充电，再将直流电源逆变为交流电源输出，如图所示有一次整流和一次逆变过程： 由UPS作为后备电源的供电系统如下所示： 供电系统：AC 0.4kV——>AC/DC——>DC/AC——>AC/DC——>IT元器件DC。 存在两次交流整流为直流，一次自流逆变为交流的转换过程，经过每一次转换都存在能量的损失、系统效率的下降。 为了提高效率降低能量损失，为什么我们不一步到位将交流变为直流： 供电系统：AC 0.4kV——>AC/DC——>IT元器件DC。 因此，我们有了新的后备电源产品高压直流电源HVDC，只通过一次整流将交流电源整流为直流电源。 2、巴拿马系统的诞生 从交流转换为直流这个角度，我们的系统已经不能再简化了。为了进一步提高系统效率我们需要把视野扩大。 随着数据中心建设规模的变大，电力容量需求也越来越大。需要提高供电的电压等级来满足容量需求。这时我们需要通过降压变压器将中高压电源降压到AC 380V，再由HVDC为服务器等供电。 供电系统：AC 10kV—>T(AC 10/AC 0.4kV)—>AC/DC—>IT元器件DC。 变压器在降压的过程中同时也伴随着能量的损失，能否将降压和整流为直流这两个环节合二为一来提高系统效率。 供电系统：AC 10kV——>T(AC 10kV/DC 240V)——>IT元器件DC。 这就是阿里提出的产品方案“巴拿马”，利用多脉波变压器将中高压电源AC10kV直接降压整流为直流DC 240V。 [该图片引用于中恒宣传资料PPT] 再将高压配电柜、变压器、HVDC等设备高度集成化，形成了“巴拿马”产品。减少了设备的占地面积，减少了低压分配和电缆连接等进一步提高了系统效率。 [该图片引用于中恒宣传资料PPT] 3、关于“巴拿马”系统的工程实施 “巴拿马”系统的核心是多脉波变压器，其实质是整流变压器。在民用领域常用的是电力变压器，而在需要大容量直流电源的工业领域常用到整流变压器。所以从技术成熟度角度看，该方案应用到的产品技术是相对成熟的。其整体方案与常规的HVDC方案变化不大，仅为变配电设备的高度集成化了。 传统的低压配电方案中的低压母联、低压电容补偿、谐波治理可能就需要在中高压侧系统来完成，相应的会增加这部分投资成本。也会增加与电力部门沟通协调的难度。 4、总结 “巴拿马”系统方案能够提高系统的效率、减少了产品间的协调需求和设计、施工难度。减少了使用面积，可以提高出柜率。是数据中心利用传统配电设备发展为数据中心专有设备的升级。 由于现实中供电系统受当地电力的审核，该方案实施中可能受限于电力部门的要求，需要增加沟通协调。 资料分享传送门 点击此处规范图集 【数据资料宝典】 数据中心规范图集汇总 |
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