IT设备节能供电系统及方法与流程

it设备节能供电系统及方法
技术领域
1.本技术涉及供电技术领域，更具体地，涉及一种it设备节能供电系统及方法。


背景技术：

2.数据中心在全世界呈快速发展趋势，就全国而言，数据中心用电量已经占全民用电总量的较大比例，数据中心的能耗每降低1％，都会对国民用电量产生一定的影响。现阶段，数据中心如何保障it设备不间断供电成为现阶段亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种it设备节能供电系统及方法，实现了it设备的不间断供电，还有利于节约系统的整体能耗，提高电能利用率。
4.第一方面，本技术提供一种it设备节能供电系统，包括：至少一台it设备、至少一个通信高压直流供电保障系统、至少一个主用交流输入端、至少一个备用直流输入端；
5.其中，所述备用直流输入端连接所述通信高压直流供电保障系统，接收所述通信高压直流供电保障系统输出的直流电；所述主用交流输入端连接市电电源或者发电机组的输出端，接收所述市电电源或者发电机组提供的交流电；
6.所述it设备包括至少一个电源模块，所述电源模块包括主用交流电源模块、备用直流电源模块和dc/dc转换电路，其中，所述主用交流电源模块的输入端与所述主用交流输入端电连接，所述主用交流电源模块的输出端通过直流母线连接至所述dc/dc转换电路；所述备用直流电源模块的输入端与所述备用直流输入端电连接，所述备用直流电源模块的输出端通过所述直流母线连接至所述dc/dc转换电路；
7.当所述市电电源输入正常时，市电电源向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电；当市电电源异常且发电机组正常工作之前，所述通信高压直流供电保障系统自动向所述it设备中的所述备用直流电源模块供电；当市电电源异常，且发电机组正常工作后，所述发电机组向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电，所述通信高压直流供电保障系统进入待机状态。
8.可选地，其中：
9.所述通信高压直流供电保障系统包括蓄电池组、冷备用充电整流模块、主用充电整流模块和智能控制模块；
10.其中，所述蓄电池组包括第一极和第二极，所述冷备用充电整流模块的输出端连接所述蓄电池组的第一极和第二极，所述主用充电整流模块的输出端连接所述蓄电池组的第一极和第二极，所述蓄电池组的第一极和第二极还分别连接到所述备用直流电源模块；所述主用充电整流模块的输入端和所述冷备用充电整流模块的输入端分别通过开关连接到电源端；所述智能控制模块分别与所述开关以及所述蓄电池组的第一极和第二极电连接。
11.可选地，其中：
12.所述主用充电整流模块的输入端通过第一开关连接备用交流输入端，所述冷备用充电整流模块的输入端通过第二开关连接所述备用交流输入端；
13.当与所述主用交流电源模块所电连接的市电电源输入异常，且所述备用交流输入端的电源正常时，所述主用充电整流模块和所述蓄电池组并联向所述it设备中的所述备用直流电源模块供电。
14.可选地，其中：
15.当利用所述市电电源向所述主用交流电源模块供电时，所述主用交流电源模块向所述直流母线的输出电压为u1，所述通信高压直流供电保障系统的输出电压为u2，其中，u1
‑
u2＝2v。
16.可选地，其中：
17.所述it设备包括n个所述电源模块，其中，n≥2，且n为整数；各所述电源模块中的所述主用交流电源模块连接同一市电电源，各所述电源模块中的所述备用直流电源模块连接同一所述通信高压直流供电保障系统。
18.可选地，其中：
19.包括至少两个所述主用交流输入端，两个所述主用交流输入端分别连接不同的市电电源；所述it设备包括n个所述电源模块，其中，n≥2，且n为整数；
20.同一所述it设备对应的至少两个所述主用交流电源模块连接到两路不同的市电电源。
21.可选地，其中：
22.包括至少两个所述通信高压直流供电保障系统；所述it设备包括n个所述电源模块，其中，n≥2，且n为整数；
23.同一所述it设备对应的至少两个所述备用直流电源模块分别连接两个不同的所述通信高压直流供电保障系统。
24.第二方面，本技术还提供一种it设备节能供电方法，应用于本技术中的it设备节能供电系统，包括：
25.当所述市电输入正常时，市电电源向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电；
26.当市电电源异常且发电机组正常工作之前，所述通信高压直流供电保障系统自动向所述it设备中的所述备用直流电源模块供电；
27.当市电电源异常，且发电机组正常工作后，发电机组通过向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电，所述通信高压直流供电保障系统进入待机状态。
28.可选地，其中：
29.所述it设备节能供电系统包括至少两个所述主用交流输入端，两个所述主用交流输入端分别连接不同的市电电源；所述it设备包括n个所述电源模块，其中，n≥2，且n为整数；同一所述it设备对应的至少两个所述主用交流电源模块连接到两路不同的市电电源；
30.当其中一路市电电源异常时，采用另一路市电电源向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电；
31.当多路所述市电电源均异常时，采用所述通信高压直流供电保障系统向所述it设备中的所述备用直流电源模块供电。
32.可选地，其中：
33.所述通信高压直流供电保障系统包括蓄电池组、冷备用充电整流模块、主用充电整流模块和智能控制模块；所述通信高压直流供电保障系统自动向所述it设备供电，具体为：
34.当所述主用充电整流模块的输入端和所述冷备用充电整流模块的输入端连接的电源端的电源正常时，由所述主用充电整流模块和蓄电池组共同向所述it设备中的备用直流电源模块供电；
35.当与所述主用充电整流模块的输入端和所述冷备用充电整流模块的输入端连接的电源端的电源异常时，由蓄电池组向所述it设备中的所述备用直流电源模块供电。
36.与现有技术相比，本技术提供的it设备节能供电系统及方法，至少实现了如下的有益效果：
37.本技术所提供的it设备节能供电系统及方法，引入了通信高压直流供电保障系统，当市电电源输入正常时，市电电源向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电；当市电电源异常且发电机组正常工作之前，通信高压直流供电保障系统自动向所述it设备中的所述备用直流电源模块供电；当市电电源异常，且发电机组正常工作后，发电机组向所述it设备中的所述主用交流电源模块供电，所述通信高压直流供电保障系统进入待机状态。如此，保证了it设备的不间断供电。同时，利用高压直流供电保障系统对it设备进行不间断供电，合理利用了电能，还有利于节约系统的整体功耗。
38.在保障整体安全系数不降低的前提下，采用高压直流保障系统，既提高了系统效率，又减少了不间断电源系统配置，同时节省高压直流场地，是通信、数据中心领域节能减排的优化举措。
39.当然，实施本技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
40.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
41.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
42.图1所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统的一种结构示意图；
43.图2示出了通信高压直流供电保障系统的详细结构示意图；
44.图3所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统的另一种结构示意图；
45.图4所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统的另一种结构示意图；
46.图5所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统的另一种结构示意图；
47.图6所示为本技术提供的it设备节能供电方法的一种流程示意图；
48.图7所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图；
49.图8所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图；
50.图9所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图；
51.图10所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图。
具体实施方式
52.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
53.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
54.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
55.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
56.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
57.图1所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统100的一种结构示意图，请参考图1，本技术所提供的一种it设备节能供电系统100，包括：至少一台it设备10、至少一个通信高压直流供电保障系统20、至少一个主用交流输入端d00、至少一个备用直流输入端d11；
58.其中，备用直流输入端d11连接通信高压直流供电保障系统20，接收通信高压直流供电保障系统20输出的直流电；主用交流输入端d00连接市电电源30或者发电机组40的输出端，接收市电电源30或者发电机组40提供的交流电；
59.it设备包括至少一个电源模块，电源模块包括主用交流电源模块11、备用直流电源模块12和dc/dc转换电路13，其中，主用交流电源模块11的输入端与主用交流输入端d00电连接，主用交流电源模块11的输出端通过直流母线x连接至dc/dc转换电路13；备用直流电源模块12的输入端与备用直流输入端d11电连接，备用直流电源模块12的输出端通过直流母线x连接至dc/dc转换电路13；
60.当市电电源30输入正常时，市电电源30向it设备10中的主用交流电源模块11供电；当市电电源30异常且发电机组40正常工作之前，通信高压直流供电保障系统20自动向it设备10中的备用直流电源模块12供电；当市电电源30异常，且发电机组40正常工作后，发电机组40向it设备10中的主用交流电源模块11供电，通信高压直流供电保障系统20进入待机状态。
61.具体而言，本技术所提供的it设备节能供电系统100中，引入了通信高压直流供电保障系统20，当市电电源30输入正常时，市电电源30向所述it设备中的所述主用交流电源模块11供电；当市电电源30异常且发电机组40正常工作之前，通信高压直流供电保障系统
20自动向所述it设备中的所述备用直流电源模块12供电；当市电电源30异常，且发电机组40正常工作后，发电机组40向所述it设备中的所述主用交流电源模块11供电，所述通信高压直流供电保障系统20进入待机状态。如此，保证了it设备的不间断供电。同时，利用高压直流供电保障系统对it设备进行不间断供电，合理利用了电能，还有利于节约系统的整体功耗。
62.在保障整体安全系数不降低的前提下，采用通信高压直流供电保障系统，既提高了系统效率，又减少了不间断电源系统配置，同时节省高压直流场地，是通信、数据中心领域节能减排的优化举措。
63.在安全性得到保障的前提下，尽可能最大量使用市电直接供电，是能效提高的一种方法，本技术引入高压直流供电保障系统，减少高压直流整流系统容量，作为冷备用保障电源来使用，来降低不间断电源系统的能耗，提高电能利用率。
64.在本技术的一些其他实施例中，请参考图2，图2所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统100的另一种结构示意图，通信高压直流供电保障系统20包括蓄电池组21、冷备用充电整流模块22、主用充电整流模块23和智能控制模块24；
65.其中，蓄电池组21包括第一极和第二极，冷备用充电整流模块22的输出端连接蓄电池组21的第一极和第二极，主用充电整流模块23的输出端连接蓄电池组21的第一极和第二极，蓄电池组21的第一极和第二极还分别连接到备用直流电源模块12；主用充电整流模块23的输入端和冷备用充电整流模块22的输入端分别通过开关(k1和k2)连接到电源端(例如备用交流输入端bs)；智能控制模块24分别与开关以及蓄电池组21的第一极和第二极电连接(图中仅示出了只能控制模块24的部分连接关系)。
66.具体而言，图2示出了通信高压直流供电保障系统20的详细结构示意图，当市电电源30正常时，通信高压直流供电保障系统20为冷备用系统，可通过主用充电整流模块23向蓄电池组21进行浮充充电以及补充充电。主用充电整流模块23的输入端连接备用交流输入端，当与it设备连接的市电电源30异常、与蓄电池组21连接的备用交流输入端bs正常时，通信高压直流供电保障系统20功能激活，首先由主用充电整流模块23和蓄电池组21并联向it设备10供电。与it设备连接的市电电源30和与主用充电整流模块23连接的备用交流输入端bs均异常时，由蓄电池组21储备的能量给it设备供电。此种结构，既有利于实现it设备的不间断供电，由有利于合理利用蓄电池组21的电能。
67.蓄电池组通过大电流向it设备放电之后，可能会造成电量不足的情形。在市电恢复正常后，本技术中的智能控制模块24通过检测蓄电池组电流的变化(比如电流方向或者电流是否达到一定阈值)激活冷备用充电整流模块22，冷备用充电整流模块22启动后，向蓄电池组21进行充电，保障蓄电池组随时备用。
68.在本技术的一些其他实施例中，请继续参考图2，主用充电整流模块23的输入端通过第一开关k1连接备用交流输入端bs，冷备用充电整流模块22的输入端通过第二开关k2连接备用交流输入端bs；
69.当与主用交流电源模块11所电连接的市电电源30输入异常，且备用交流输入端的bs电源正常时，主用充电整流模块23和蓄电池组21并联向it设备中的备用直流电源模块12供电。
70.具体而言，本发明实施例所提供的通信高压直流供电保障系统20中，备用交流输
入端bs通过第一开关k1连接到主用充电整流模块23，冷备用整流模块22通过第二开关k2连接到备用交流输入端bs。智能控制模块24控制第一开关k1和第二开关k2的导通与截止。当备用交流输入端bs连接的市电电源30正常，且与it设备连接的市电电源30异常时，第一开关k1导通，主用充电整流模块23与蓄电池组21并联向it设备供电。如此，有效减小了蓄电池组21的供电压力，还有利于提升电能的有效利用率。
71.在本技术的一些其他实施例中，当利用市电电源30向主用交流电源模块11供电时，主用交流电源模块11向直流母线x的输出电压为u1，通信高压直流供电保障系统20的输出电压为u2，其中，u1
‑
u2＝2v。
72.通信高压直流供电保障系统20中，蓄电池组21作为备用设备自动放电的电源，平时电压设置低于系统2v就能不让蓄电池放电，因此，设置u1
‑
u2＝2v，可在市电电源30正常向it设备供电时避免蓄电池组21放电。此外，蓄电池组21电压与输出功率正相关，低得太多蓄电池总功率就会下降太多。因此，u1
‑
u2＝2v的设置方式，既能避免在市电电源正常时蓄电池组21不必要的放电，又能使得蓄电池组21在市电电源异常时第一时间向it设备供电，以保证it设备的不间断供电。
73.可选地，请参考图2，蓄电池组21的第一极和第二极还可分别连接二极管d1和d2，以熔断器r1和r2。其中，二极管d1和d2为隔离二极管，隔离二极管能够保证在市电正常向it设备供电时，it设备内部的电源模块不向蓄电池组21充电，避免对it设备的正常工作造成影响。
74.在本技术的一些其他实施例中，请参考图3，图3所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统100的另一种结构示意图，it设备包括n个电源模块，每个电源模块分别包括一个主用交流电源模块11和一个备用直流电源模块12，其中，n≥2，且n为整数；各电源模块中的主用交流电源模块11连接同一市电电源30，各电源模块中的备用直流电源模块12连接同一通信高压直流供电保障系统20。
75.具体而言，图3以同一it设备包括两个电源模块为例进行说明，在申请的一些其他实施例中，每个电源模块分别包括一个主用交流电源模块11和一个备用直流电源模块12，其中，各电源模块中的主用交流电源模块11连接同一市电电源30，各电源模块的备用直流电源模块12连接同一通信高压直流供电保障系统20。it设备采用双电源模块或者多电源模块的供电方式，当其中一个供电模块故障时，还可采用其余的电源模块接收电能，从而有利于保证it设备的工作可靠性。
76.在本技术的一些其他实施例中，请参考图4，图4所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统100的另一种结构示意图，本技术所提供的it设备节能供电系统100，包括至少两个主用交流输入端d00，对应的it设备包括至少两个电源模块，两个电源模块中的两个主用交流电源模块11分别与主用交流输入端d00一一对应电连接；两个主用交流输入端d00分别连接不同的市电电源30；it设备包括n个电源模块，其中，n≥2，且n为整数；
77.同一it设备对应的至少两个主用交流电源模块11连接到两路不同的市电电源30。
78.具体而言，同一it设备10设置至少两个电源模块，当其中一个电源模块故障时，还可采用其余的电源模块接收电能，保证it设备的工作可靠性。另外，将同一it设备中不同的主用交流电源模块11分别连接至不同的市电电源30，当一路市电电源30故障时，还可采用
未故障的市电电源30对it设备进行供电，因而有利于进一步提升it设备的工作可靠性。
79.在本技术的一些其他实施例中，请参考图5，图5所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能供电系统100的另一种结构示意图，本技术所提供的it设备节能供电系统100，包括至少两个通信高压直流供电保障系统20；it设备包括n个电源模块，其中，n≥2，且n为整数；同一it设备对应的至少两个备用直流电源模块12分别连接两个不同的通信高压直流供电保障系统20。
80.具体而言，图5所示实施例示出了it设备节能供电系统100中的it设备包括两个电源模块，每个电源模块中的备用直流电源模块12分别与不同的通信高压直流供电保障系统20电连接的方案。在本技术的一些其他实施例中，同一it设备还可包括三个或者三个以上的电源模块，每个电源模块中的备用直流电源模块12分别与不同的通信高压直流供电保障系统20连接，本技术对此不进行具体限定。当与主用交流电源模块11连接的市电电源30故障，发电机组40尚未启动时，可通过通信高压直流供电保障系统20向it设备供电，引入至少两个通信高压直流供电保障系统20，即使其中一个不可用，另一个也可正常向it设备供电，保障it设备的不间断供电。
81.基于同一发明构思，本技术还提供一种it设备节能供电方法，应用于本技术上述实施例所提供的it设备节能供电系统100，请参考图1和图6，图6所示为本技术提供的it设备节能供电方法的一种流程示意图，该方法包括：
82.s01、当市电输入正常时，市电电源30向it设备中的主用交流电源模块11供电；
83.s02、当市电电源30异常且发电机组40正常工作之前，通信高压直流供电保障系统20自动向it设备中的备用直流电源模块12供电；
84.s03、当市电电源30异常，且发电机组40正常工作后，发电机组40通过向it设备中的主用交流电源模块11供电，通信高压直流供电保障系统20进入待机状态。
85.具体而言，本技术所提供的it设备节能供电方法中，引入了通信高压直流供电保障系统20，当市电电源30输入正常时，市电电源30向所述it设备中的所述主用交流电源模块11供电；当市电电源30异常且发电机组40正常工作之前，通信高压直流供电保障系统20自动向所述it设备中的所述备用直流电源模块12供电；当市电电源30异常，且发电机组40正常工作后，发电机组40向所述it设备中的所述主用交流电源模块11供电，所述通信高压直流供电保障系统20进入待机状态。如此，保证了it设备的不间断供电。同时，利用高压直流供电保障系统对it设备进行不间断供电，合理利用了电能，还有利于节约系统的整体功耗。
86.在本技术的一些其他实施中，请参考图4，it设备节能供电系统100包括至少两个主用交流输入端d00，两个主用交流输入端d00分别连接不同的市电电源30；it设备包括n个电源模块，其中，n≥2，且n为整数；同一it设备对应的至少两个主用交流电源模块11连接到两路不同的市电电源30；
87.当其中一路市电电源30异常时，采用另一路市电电源30向it设备中的主用交流电源模块11供电；
88.当多路市电电源30均异常时，采用通信高压直流供电保障系统20向it设备中的备用直流电源模块12供电。
89.具体而言，请参考图4，图4以同一it设备包括两个电源模块为例进行说明，在申请
的一些其他实施例中，每个电源模块分别包括一个主用交流电源模块11和一个备用直流电源模块12，其中，各电源模块中的主用交流电流模块连接同一市电电源30，各电源模块的备用直流电源模块12连接同一通信高压直流供电保障系统20。it设备采用双电源模块或者多电源模块的供电方式，当其中一个供电模块故障时，还可采用其余的电源模块接收电能，从而有利于保证it设备的工作可靠性。两个电源模块所对应的主用交流电源模块11分别连接至不同的市电电源，当其中一路市电电源异常时，还可采用另一路市电电源向it设备供电，从而实现it设备的不间断供电，当多路市电电源均异常时，再采用通信高压直流供电保障系统20向it设备供电，在实现it设备的不间断供电的同时，还有利于实现通信高压直流供电保障系统电能的有效利用。
90.在本技术的一些其他实施例中，上述步骤s02中，通信高压直流供电保障系统20自动向it设备供电，具体为：
91.请结合图2，当主用充电整流模块23的输入端和冷备用充电整流模块的输入端连接的电源端的电源正常时，由主用充电整流模块23和蓄电池组21共同向it设备中的备用直流电源模块12供电；
92.当与主用充电整流模块23的输入端和冷备用充电整流模块的输入端连接的电源端的电源异常时，由蓄电池组21向it设备中的备用直流电源模块12供电。
93.如此，有利于合理利用通信高压直流供电保障系统20的电能，提高电能的有效利用率。
94.相关技术中，2n供电系统不间断电源容量是用电负荷容量的2倍以上。高压直流不间断电源系统的能效在94％左右，也就是说不间断电源要消耗6％左右的电能。同时需要制冷系统对不间断电源系统散热，空调的能耗成本也不可忽视。以下将以具体案例对本技术如何降低能耗进行进一步说明。
95.具体案例一、图7所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图，对应一路市电输入、it设备采用单电源模块的实施例。某数据中心，采用单路市电输入，it设备额定功率1000kw,实际平均功率为800kw，it设备均采用单模块供电，保障时长30分钟。
96.系统配置为：蓄电池组容量配置为4000ah(容量系数按0.45计算)。选择标称电压为332v蓄电池组，浮充电压365v，放电终止电压为280v，计算得到放电终止电流为：1000000/280＝3571a，280v/166＝1.68v查表(见表一)得到放电电流为9倍i
10
，得到i
10
为395.2a,放电容量(c
10
)选择为4000ah，采用2组2000ah蓄电池组并联。
97.表1铅酸蓄电池组放电特性表
[0098][0099]
其中，通信高压直流供电保障系统配置，按10小时充电率配置，i
10
＝400a，配置88个50a/332v模块，运行时设置2个为主用模块，86个模块为冷备用。
[0100]
pdu(power distribution unit，电源分配单元)配置，每个it设备机架分别配置1路交流pdu和一路直流pdu。
[0101]
节能计算：
[0102]
高压直流转换效率94％，高压直流保障系统标准电压按332v设计。蓄电池组充电率按10小时率设置，补充电电流为0.005c
10
，蓄电组按4000ah配置，补充电电流为20a；空调设备的综合能效比按4计算。
[0103]
1、蓄电池组补充电能耗为：20a补充电电流，补充电功率7.3kw,需要消耗7.77kw电功率(7.3/0.94＝7.77kw)。
[0104]
2、电能转换效率为：(800 7.3)/(800 7.77)*100％＝99.95％
[0105]
3、系统效率为：800/(800 7.77)*100％＝99.1％
[0106]
4、节约高压直流系统能耗：5.95％。
[0107]
5、节约空调系统能耗：5.95％/4＝1.49％
[0108]
6、总体节能7.44％
[0109]
具体案例二、图8所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图，对应一路市电输入，it设备包括多电源模块。
[0110]
某数据中心，采用单路市电输入，it设备额定功率1000kw,实际平均功率为800kw，it设备均采用多模块供电，保障时长30分钟。
[0111]
系统配置为：蓄电池组容量配置为4000ah(容量系数按0.45计算)。选择标称电压为332v蓄电池组，浮充电压365v，放电终止电压为280v，计算得到放电终止电流为：1000000/280＝3571a，280v/166＝1.68v查表(见表一)得到放电电流为9倍i
10
，得到i
10
为395.2a,放电容量(c
10
)选择为4000ah，采用2组2000ah蓄电池组并联。
[0112]
通信高压直流供电保障系统配置为：按10小时充电率配置，i
10
＝400a，配置88个50a/332v模块，运行时设置2个为主用模块，86个模块为冷备用。
[0113]
pdu配置：每个it设备机架分别配置1路交流pdu和1路直流pdu。
[0114]
节能计算：
[0115]
高压直流转换效率94％，高压直流保障系统标准电压按332v设计。蓄电池组充电率按10小时率设置，补充电电流为0.005c
10
，蓄电组按4000ah配置，补充电电流为20a；空调设备的综合能效比按4计算。
[0116]
1、蓄电池组补充电能耗为：20a补充电电流，补充电功率7.3kw,需要消耗7.77kw电功率(7.3/0.94＝7.77kw)。
[0117]
2、电能转换效率为：(800 7.3)/(800 7.77)*100％＝99.95％
[0118]
3、系统效率为：800/(800 7.77)*100％＝99.1％
[0119]
4、节约高压直流系统能耗：5.95％。
[0120]
5、节约空调系统能耗：5.95％/4＝1.49％
[0121]
6、总体节能7.44％
[0122]
具体案例三、图9所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图，对应双路市电输入，it设备包括多电源模块(例如电源模块m1和m2)，拟采用2n系统供电。
[0123]
某数据中心，采用双路市电输入，it设备额定功率1000kw，实际平均功率为800kw，it设备均采用多模块供电，保障时长15分钟(单侧15分钟，双侧30分钟)，高压直流系统模块由补充电模块和冷备用模块两部分组成，补充电模块用于对蓄电组日常补充电，冷备用模
块在一路市电故障时自动使用另一路市电投入工作。
[0124]
系统配置为：蓄电池组总容量配置为4000ah，每个直流系统配置1000ah蓄电池组2组(容量系数按0.45)。选择标称电压为332v蓄电池组，浮充电压365v，放电终止电压为280v，计算得到放电终止电流为：1000000/280＝3571a，280v/166＝1.68v查表(见表一)得到放电电流为9倍i
10
，得到i
10
为395.2a,放电容量(c
10
)选择为4000ah。
[0125]
由于采用2n交叉配置，整流模块总数是按n配置即可，整个系统配置88个模块。高压直流系统1、高压直流系统2分别配置：2个充电模块，冷备用42个模块。
[0126]
pdu配置：每个it设备机架分别配置2路交流pdu和2路直流pdu。
[0127]
节能计算：
[0128]
高压直流转换效率94％，高压直流保障系统标准电压按332v设计。蓄电池组充电率按10小时率设置，补充电电流为0.005c
10
，蓄电组按4000ah配置，补充电电流为20a；空调设备的综合能效比按4计算。
[0129]
1、蓄电池组补充电能耗为：20a补充电电流，补充电功率7.3kw,需要消耗7.77kw电功率(7.3/0.94＝7.77kw)。
[0130]
2、增加2个整流模块的空载损耗：200w
[0131]
3、电能转换效率为：(800 7.3)/(800 7.77 0.2)*100％＝99.93％
[0132]
4、系统效率为：800/(800 7.77 0.2)*100％＝99.0％
[0133]
5、节约高压直流系统能耗：5.93％。
[0134]
6、节约空调系统能耗：5.93％/4＝1.48％
[0135]
7、总体节能7.41％
[0136]
具体案例四、图10所示为本技术实施例所提供的一种it设备节能用电系统的另一种结构示意图，对应双路市电输入，it设备包括多电源模块(例如电源模块m1和m2)，拟采用2n系统供电。
[0137]
某数据中心，采用双路市电输入，it设备额定功率1000kw，实际平均功率为800kw，it设备均采用多模块供电，保障时长15分钟(单侧15分钟，双侧30分钟)，高压直流系统模块由补充电模块和冷备用模块两部分组成，补充电模块用于对蓄电组日常补充电，冷备用模块在一路市电故障时自动使用另一路市电投入工作。
[0138]
系统配置为：蓄电池组总容量配置为4000ah，直流系统配置2000ah蓄电池组2组(容量系数按0.45，)。选择标称电压为332v蓄电池组，浮充电压365v，放电终止电压为280v，计算得到放电终止电流为：1000000/280＝3571a，280v/166＝1.68v查表(见表一)得到放电电流为9倍i
10
，得到i
10
为395.2a,放电容量(c
10
)选择为4000ah。
[0139]
由于采用2n交叉配置，整流模块总数是按n配置即可，整个系统配置88个模块。高压直流系统配置2个充电模块，冷备用86个模块。
[0140]
pdu配置：每个it设备机架分别配置2路交流pdu和1路直流pdu。
[0141]
节能计算：
[0142]
高压直流转换效率94％，高压直流保障系统标准电压按332v设计。蓄电池组充电率按10小时率设置，补充电电流为0.005c
10
，蓄电组按4000ah配置，补充电电流为20a；空调设备的综合能效比按4计算。
[0143]
1、蓄电池组补充电能耗为：20a补充电电流，补充电功率7.3kw,需要消耗7.77kw电
功率(7.3/0.94＝7.66kw)。
[0144]
2、电能转换效率为：(800 7.3)/(800 7.77)*100％＝99.95％
[0145]
3、系统效率为：800/(800 7.77)*100％＝99.1％
[0146]
4、节约高压直流系统能耗：5.95％。
[0147]
5、节约空调系统能耗：5.95％/4＝1.49％
[0148]
6、总体节能7.44％
[0149]
与全部使用高压直流系统能效比较，在具体案例一和具体案例二中，全部使用市电高压直流冷备用保障，节能7.44％；在具体案例三中，全部使用市电高压直流冷备用保障的2n系统中，节能7.41％；在具体案例四中，全部使用市电高压直流冷备用保障的2n系统中，节能7.44％。
[0150]
在保障整体安全系数不降低的前提下，采用高压直流保障系统，既提高了系统效率，又减少了不间断电源系统配置，同时节省高压直流场地，是通信、数据中心领域节能减排的优化举措。
[0151]
虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。