大型数据中心供配电系统设计
如今，随着我国经济的飞速发展，信息化建设不仅成为国家发展战略，也日益受到各部门、院校和企业等单位的高度重视。作为信息数据交流、处理的数据中心，其地位和作用也日益突显。随着计算机技术、网络技术、信息技术等的广泛应用，信息化建设也起得了长足的进步，集大数据运算、存储、处理等功能为一体的大型数据中心，已经成为信息化建设的重中之重。大型数据中心不仅数据处理能力更强，对数据安全的要求也更高。供配电系统是大型数据中心安全运行的基础和前提，直接影响到数据中心功能的有效发挥。因此，研究供配电系统设计，对于充分发挥大型数据中心效能有着重要的现实意义。
标签：大型数据中心;供配电系统;设计
引言
随着现代社会的快速发展以及大量信息、数据的交互往来，数据中心的建设、使用已经成为必然趋势，目前，几乎所有大型企业、机构都建立了自己的数据中心。因此，对数据中心用电负荷准确分级，提供合理、安全、可靠的供电方案成为使IT设备稳定运行，信息数据安全交互的重要前提和保障。对此，笔者将结合实际项目中数据中心的设计以及目前一些针对数据中心的主流设计思路及做法，对数据中心在用电设备负荷分级、供电方案选择等问题进行详细阐述。若见解有误之处，望同行们批评指正。
1数据中心供配电系统设计的基本原则
数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，并可参考国外相关标准、规范，结合考虑数据中心用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企業标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证所有设备按照该区域标准的要求运行，并将供配电系统局部故障的影响面控制在尽可能小的范围。数据中心用电负荷密度高、总量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的损耗。
2大型数据中心供配电系统概述
数据中心在某种程度上可以说是信息化条件下的计算机机房，是信息化建设的基础工程，为各种业务提供安全、稳定的信息支撑。大型数据中心机房中设置有大量的计算机、交换机、路由器等设备，要求供电系统必须做到全程、全时、稳定、持续和安全保障。供配电系统本身又是大型数据中心必不可少的基础性工程，为核心业务和其它系统的正常运行提供稳定的电力保障。大型数据中心供配电系统不是孤立存在的，而是一个交叉的系统，涉及到市电、开关电源、不间断供电、发电机、防雷、防静电等诸多设备和环节，既相互联系又互相影响，这就
数据中心供配电系统应用白皮书
一引言 任何现代化的IT设备都离不开电源系统，数据中心供配电系统是为机房内所有需要动力电源的设备提供稳定、可靠的动力电源支持的系统。供配电系统于整个数据中心系统来说有如人体的心脏-血液系统。 1.1编制范围 考虑到数据中心供配电系统内容的复杂性和多样性以及叙述的方便，本白皮书所阐述的“数据中心供配电系统”是从电源线路进用户起经过高/低压供配电设备到负载止的整个电路系统，将主要包括：高压变配电系统、柴油发电机系统、自动转换开关系统（ATSE，Automatic Transfer Switching Equipment）、输入低压配电系统、不间断电源系统（UPS，Uninterruptible Power System）系统、UPS列头配电系统和机架配电系统、电气照明、防雷及接地系统。如下图： 图1 数据中心供配电系统示意方框图 高压变配电系统：主要是将市电（6kV/10kV/35kV，3相）市电通过该变压器转换成（380V/400V，3相），供后级低压设备用电。 柴油发电机系统：主要是作为后备电源，一旦市电失电，迅速启动为后级低压设备提供备用电源。 自动转换开关系统：主要是自动完成市电与市电或者市电与柴油发电机之间的备用切换。 输入低压配电系统：主要作用是电能分配，将前级的电能按照要求、标准与规范分配给各种类型的用电设备，如UPS、空调、照明设备等。 UPS系统：主要作用是电能净化、电能后备，为IT负载提供纯净、可靠的用电保护。 UPS输出列头配电系统：主要作用是UPS输出电能分配，将电能按照要求与标准分配给各种类型的IT设备。 机架配电系统：主要作用是机架内的电能分配。 此外，数据中心的供配电系统负责为空调系统、照明系统及其他系统提供电能的分配与
TIP3000配电房智能辅助监控系统 一，系统概述 TIP3000配电房智能辅助监控系统，是对小区、工业园区等变配电场所设备的状态监测、环境的实时监控、安防监控、火灾消防等信息的检测和控制。系统对各种监测及报警数据进行分析，实时反映现场设备运行的环境情况、设备本身运行情况，通过联动控制，保证配电房场所的电力设备安全运行。防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等引起的事故，满足配电房远程运维的可靠管控要求。为新型现代化配电房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。
1、系统总体架构 根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》以及《电力安全生产条例》等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把配电房智能辅助监控系统分为站端设备和软件系统两部分。说明：可根据客户实际需求进行子系统配置。 2、网络拓扑设计 目前，对于配电房智能辅助监控系统通常有以下几种传输方式： 已有以太网的配电房：每个配电房主机需要一个RJ45网口和一个IP地址即可。 仅有2M光纤接口：配置一台2M--以太网桥，通过光电转换，提供以太网接口。 没有以太网和光纤的配电房：可以选择如下两种方式： 就近租用电信运营商的以太网或者光纤：适合于小区内运营商网络连接较为方便的地方。 租用电信运营商的无线网络：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公网或者组成VPN专网。本方案需要向运营商缴纳网络使用费用和购买VPN服务器。 总之，通过各种技术手段，配备以太网为最优化和成本最低的传输方式。
配电房智能辅助监控系统平台采用云部署模式，利用统一的系统管理应用，实现参数配置管理、权限管理、日志管理、数据管理和接口标准管理。 1.实现在线监控数据管理，具备通过在线检测模块采集电力设备运行状态和参数、环境、 安防、消防状态检测数据。 2.实现配电场所的设备在线监测、环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、 烟雾火灾、水位、粉尘、噪声、震动、防小动物等信息的采集和告警，电力环境调控机、风机、空调、除湿机、灯光等设备的控制管理等； 3.通过视频监控以及安防入侵检测实现配电房安防状态检测； 4.通过对配网变压器、中压开关柜、低压配电柜和电缆等设备的现在检测，实现设备的 状态在线检测以及局放、测温等检测； 5.系统平台具备配电房设备在线检测数据浏览功能，包括：综合环境检测、安防状态检 测、设备状态检测等在线检测数据的浏览功能； 6.实现在线检测数据综合分析功能、设备实时状态分析评估功能，实现检测数据完整性、 一致性、采集及时性的统计分析功能。 四，设计原则和依据 系统总体设计原则是：以监控与数据采集系统为基础、以自主开发的监控产品和系统软件为核心，通过信息交换和共享，将动力环境设备监控、门禁监控、安防报警、视频监控、消防监控等各个具有完整功能的独立分系统组合成一个有机的整体，提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能，实现系统所有监控子系统的功能集成、网络集成和软件界面集成，有效降低系统维护人员的日常工作强度，提高系统可用性并节约系统维护成本。
浅谈数据中心供配电系统设计 发表时间：2019-08-06T15:43:50.953Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：周永建 [导读] 摘要：数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统，它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统，需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。 东莞深证通信息技术有限公司 523690 摘要：数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统，它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统，需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。严格要求供配电系统设计是十分必要的。本文从数据中心机房供配电系统设计的基本原则入手，对数据中心机房供配电系统的设计进行了全面、详细的分析和说明。 关键词：数据中心；供配电系统；设计 前言：数据中心供配电系统是一项技术性极强的系统结构，建设时需要全面考虑多方因素。设计方案时不光要考虑国家标准，还要考虑实际运用，保证供电的可靠性和稳定性。目前，数据中心供配电系统的相关技术已经逐渐成熟，无论是设计质量还是产品质量都有一定的保证。 1数据中心供配电系统设计的基本原则 数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，也可参考国外相关标准、规范，结合数据中心的实际情况，如用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企业标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证该区域内的所有设备都按照相应的标准进行设计，并将供配电系统局部故障的影响尽可能的控制在很小的范围内。数据中心用电负荷密度高、总用电量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的能源损耗。 2数据中心供配电系统设计 2.1级别确定 数据中心机房根据不同的需求、应用环境、承载数据的不同，设计级别也有很大的区别。根据国家规范GB50174的划分，分为A、B、C三个级别。在设计的过程中首先要确定所设计的数据中心级别，然后根据不同级别的要求进行设计。数据中心级别的确定需要根据机房的使用性质、管理要求以及该机房在经济、社会中的重要性来确定。在数据中心机房设计初期阶段，按照各类设备的性质来确定其负荷等级，从而来确定其供电方案。根据负荷的等级划分来确定采用何种冗余方式、UPS系统采用何种类型、电源切换时间的要求等，同时根据数据中心机房的级别来确定各类负荷是否需要接入第二、第三备用电源，科学的分级有利于提高供电的可靠性及供电系统的性价比。 A级数据中心机房基础设施设计应按照容错系统进行设计，在信息系统运行过程中，其场地设施不应因操作失误、设备故障、外部电源中断以及维修、检修时误操作而导致电子信息系统运行中断；B级数据中心机房基础设施设计应按照冗余要求进行设计，信息系统运行过程中，在场地设施冗余能力范围之内，不能因为设备故障而导致信息系统中断运行。C级数据中心满足基本需求配置即可。在场地设备正常运行的情况下，应保证电子信息系统运行不中断。A级或B级数据中心机房范围之外的电子信息系统机房都称为C级。 2.2供电系统总体设计 在信息系统供配电系统中动力配电主要用于供给机房专用空调设备、照明、通风设备、维修插座和其他动力设备。UPS配电主要用于计算机主机设备、网络交换设备、存储设备、安全相关的设备等。针对各级别信息系统机房要求的不同，在考虑功能和重要性的前提下，机房的供电系统设计应该注意以下事项： （1）数据中心机房容量较大时，应设置UPS供电系统专用电力变压器，容量较小时，可采用专用低压馈电线路供电。 （2）数据中心配电系统设计时，配电级别数越小越好。 （3）UPS设备应靠近数据中心主机房设置。 （4）数据中心规模较大时，动力系统与UPS系统的供电电源应独立，分别由不同的电力变压器供电。 （5）机房内其他电力负荷不得由给机房IT设备供电的UPS供电。 （6）计算机电源系统应限制非线性负荷的接入，以保证较高的供电质量。 （7）在电力容量计算时，需预留可扩展的备用容量，以满足容量扩展的需求。 2.3动力供配电系统 动力供配电系统应采用50Hz，380V/220V三相五线制供电的电源，采用TN-S接地方式。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配电至各用电设备，提高供电系统的可靠性。 动力配电柜（箱）具有火警联动保护功能，出现火警时可与消防系统联动及时切断电源，并且在值班室安装手动电源切断装置。大型机房的动力配电柜（箱）最好采用专用变压器供电。 2.4 UPS供配电系统 UPS供配电系统既可以采用单机供电，也可以采用冗余方式进行供电。冗余方式供电能够在少数设备故障且在场地设施冗余能力范围之内，仍然能够满足机房内的用电需求，这是单机供电所不能达到的。从冗余式配置方案来看，有以下几种方式：主机——从机型“热备份”UPS供电方式、直接并机冗余UPS供电方式、双总线冗余供电方式。 （1）主机——从机型“热备份”UPS供电方式：主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端。这种方式优点在于布置比较灵活，不需要同品牌的两台UPS，而且不要增加额外辅助电路，不增加购置成本。缺点是这种供电方式两台UPS老化程度不同，备机电池组长期处于浮充状态影响电池寿命，从而导致系统有很多单点故障。如果主UPS出了故障，那么另一台必须接替全部负载。这也就意味着在约8ms内，另一台备机必须把供电负荷从0增加到100%。主机——从机型“热备份”UPS供电方式备用UPS长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且备用UPS需具有阶跃性负载承载能力。由于运维人员很难实时了解备用UPS各部分有无故障或隐患，当要启动备用UPS时，可能备用UPS会无法正常工作。 （2）直接并机冗余UPS供电方式：为克服主机——从机型“热备份”供电系统的弱点，随着UPS控制技术的进步，具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统。为保证高质量的并机系统，各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。此种供电方式瞬间过
电力监控系统 一、综述 (2) 二、解决方案 (2) 三、变电站监测总体解决方案 (3) 四监控系统整体结构图: (3)
一、综述 随着电力事业的快速发展，目前对于骨干输变电线路上的超高压变电站 （500KV,220KV,及绝大部分110KV变电站）大多已经建立起光纤传输连接，并在生产管理上建立了SCADA系统，可以进行中心调度、地区调度的多级监控、调度管理。但是对于数量快速增加的农网的变电站、开闭所，由于数量大、分布范围广而大多尚未纳入电力SCADA系统中，随着针对这类无人值守站的管理监控要求的不断提高，以及对供电质量提高的需要，势必要将这类数量较大的配电网变电站、开闭所纳入统一的监控管理。 推出的“A电力监控系统”解决方案是专门针对分布式的应用，通过IP网络对散布在较大区域的大量变电站的输变电线路进行集中监控。本系统可对 35KV以下变电站内输变电线路进行实时遥测、遥信、遥控、遥视，实时检测线路故障并即时报警，实时监测变电站内的智能设备的状态参数及运行情况，智能控制、维护相关设备，并能通过声音、电话语音、小灵通短信、手机短信等多种方式发出报警信息，及时告知维护管理责任人。 本系统的建设是为了提高变电站电网的管理水平，迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理，同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷，把握安全控制、事故处理的主动性，减少和避免操作、误判断，缩短事故停电时间，实现对变配电系统的现代化运行管理 二、解决方案 功能架构:
商业银行数据中心供配电系统解决方案 商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异常故障和正常维护情况下，数据中心正常工作，核心业务不受影响。 1、电源系统： 选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。 对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。 供配电系统拓扑图
ATS ATS 柴油机发电 第一路市电 第二路市电动力配电柜 第二级配电UPS 配电柜 UPS1 UPS2 PDM1 PDM2 列头柜 STS 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1 机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜机柜 第一级配电机柜 第三级配电 空调新风 双母线供电方案 机柜内走线 图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999％以上 2、机房智能配电系统三级结构 数据中心三级配电系统是对机房配电的创新，机房三级配电系统有利于配电系统的设计和运维管理 第一级：机房配电接入层。主要包括大楼地下配电室到机房输入端电缆的部分及机房市电配电部分。 第二级：机房配电管理层。主要包括机房UPS 配电部分。通过使用模块化配电柜，实现机房的模块化配电，并将设备用电和辅助设备用电分开； 第三级：机柜排及机柜配电层。主要包括列头柜PDM 配电、STS 配电到负载部分； 3、 供配电系统的智能化管理 供配电系统的智能化管理：列头柜的智能监控系统可对配电系统开关状态与负载情况进行监测、告警、统计。 监控的输入部分电气参数有：电量、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电压、电流、频率等。 监控的输出支路电气参数有：额定电流，实际电流、负载百分比、负载电流谐波百分比、负载电量、功率因数等。 这些监测信息能让值班人员掌握各设备的运行情况，及时调整负载分布，清楚了解每一个机柜的耗电量，对设备电源部分的潜在故障、对能效管理、降低能耗提供可靠依据。 模块化设计智能管理：本方案配电系统遵循以可靠性设计为核心，专
10KV变电所及其配电系统的设计 摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。 关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统
第1章绪论 1.1工厂变配电所的设计 1.1.1用户供电系统 电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下） 1.大型电力用户供电系统 大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。 某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。 2.中型电力用户一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。 3.小型电力用户供电系统 一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。 1.1.2工厂变配电所的设计原则 1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节 约有色金属等技术经济政策。 2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。 3.应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 4.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区
变电站综合自动化监控管理系统方案 2010年8月
目录 1、施耐德ION-Enterprise系统简介 (3) 1.1 施耐德ION-Enterprise系统概述 (3) 1.2 施耐德ION-Enterprise系统总体技术和性能指标 (4) 1.2.1执行国家或部颁标准 (4) 1.2.2 工作环境 (5) 1.2.3工作电源条件 (5) 1.2.4电磁兼容性 (5) 1.2.5抗干扰性能满足 (6) 1.2.6系统主要性能指标 (6) 1.3 施耐德ION-Enterprise系统网络拓扑结构图 (7) 2、施耐德ION-Enterprise软件系统 (8) 2.1施耐德ION-Enterprise系统特点 (8) 2.2 施耐德ION-Enterprise系统层次 (8) 2.2.1间隔层 (8) 2.2.2通讯层 (9) 2.2.3监控中心层 (9) 2.3 施耐德ION-Enterprise系统HMI界面信息 (9) 2.3.1 低压配电设备监控界面 (9) 2.3.2系统数据库查询界面 (10) 2.3.3打印记录功能 (10) 2.3.4读取各种参数界面 (11) 2.4 施耐德ION-Enterprise系统功能 (12) 2.4.1数据采集及处理功能 (12) 2.4.2控制功能 (13) 2.4.3显示、查询及打印功能： (13) 2.4.4计算、统计、分析功能 (14) 2.4.5自动报警功能 (14) 2.4.6主接线图及报表的制作、编辑功能 (15) 2.4.7在线维护功能 (15) 2.4.8自检功能 (15) 2.5 施耐德ION-Enterprise系统接口和应用软件 (15) 2.5.1智能设备接口软件 (15) 2.5.2功能完善的应用软件 (15) 2.6 施耐德ION-Enterprise系统扩展功能 (16) 2.6.1网络扩展功能 (16) 2.6.2多种通讯接口 (16) 2.6.3企业信息管理系统（MIS）接口 (16) 3、施耐德ION-Enterprise系统硬件系统 (17) 3.1 施耐德ION-Enterprise系统监控主机配置 (17) 3.2 施耐德ION-Enterprise系统通讯设备 (17) 4.服务及质量保证体系 (19) 4.1服务 (19)
大型数据中心供配电系统设计 如今，随着我国经济的飞速发展，信息化建设不仅成为国家发展战略，也日益受到各部门、院校和企业等单位的高度重视。作为信息数据交流、处理的数据中心，其地位和作用也日益突显。随着计算机技术、网络技术、信息技术等的广泛应用，信息化建设也起得了长足的进步，集大数据运算、存储、处理等功能为一体的大型数据中心，已经成为信息化建设的重中之重。大型数据中心不仅数据处理能力更强，对数据安全的要求也更高。供配电系统是大型数据中心安全运行的基础和前提，直接影响到数据中心功能的有效发挥。因此，研究供配电系统设计，对于充分发挥大型数据中心效能有着重要的现实意义。 标签：大型数据中心;供配电系统;设计 引言 随着现代社会的快速发展以及大量信息、数据的交互往来，数据中心的建设、使用已经成为必然趋势，目前，几乎所有大型企业、机构都建立了自己的数据中心。因此，对数据中心用电负荷准确分级，提供合理、安全、可靠的供电方案成为使IT设备稳定运行，信息数据安全交互的重要前提和保障。对此，笔者将结合实际项目中数据中心的设计以及目前一些针对数据中心的主流设计思路及做法，对数据中心在用电设备负荷分级、供电方案选择等问题进行详细阐述。若见解有误之处，望同行们批评指正。 1数据中心供配电系统设计的基本原则 数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，并可参考国外相关标准、规范，结合考虑数据中心用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企業标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证所有设备按照该区域标准的要求运行，并将供配电系统局部故障的影响面控制在尽可能小的范围。数据中心用电负荷密度高、总量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的损耗。 2大型数据中心供配电系统概述 数据中心在某种程度上可以说是信息化条件下的计算机机房，是信息化建设的基础工程，为各种业务提供安全、稳定的信息支撑。大型数据中心机房中设置有大量的计算机、交换机、路由器等设备，要求供电系统必须做到全程、全时、稳定、持续和安全保障。供配电系统本身又是大型数据中心必不可少的基础性工程，为核心业务和其它系统的正常运行提供稳定的电力保障。大型数据中心供配电系统不是孤立存在的，而是一个交叉的系统，涉及到市电、开关电源、不间断供电、发电机、防雷、防静电等诸多设备和环节，既相互联系又互相影响，这就
用户侧配电房监控系统的应用 1概述 配电房监控系统是指在配电房内应用自动化技术、信息处理技术、传输技术和计算机软硬件等技术实现对配电室设备（包括测量仪表、控制系统、信号系统及远动装置等）的功能进行重新组合和优化设计，对配电房内主要电气设备的运行情况进行监视、测量、控制和协调，减少或代替运行值班员对配电房运行情况的监视和控制操作，准确的掌握配电系统设备运行的实际情况，及时发现故障问题并进行有效解决,使配电网更加安全、稳定、可靠运行的一种综合性的自动化系统。 随着社会经济水平不断提升，用户对电力需求也是日益增多，供电公司及电力用户的专变配电房由于数量较多、分布较广等原因，具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多，容易受用户增容和城市建设影响等特点。这充分促使电力运维企业飞速进展，电网日渐扩张及用户对配电可靠性要求持续提高，配电房的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求管理具有重大意义。所以配电房监控系统的运用也就越来越备受关注。 1.1发展历程 由于电压等级越高，电力系统要求的可靠性、安全性就越高，对于国内的10KV以上的中、高压输变电系统的电力自动化监控软件已经发展成了很完善的系统软件。该监控软件在测量、监控、继电保护和通讯功能等方面已经实现了电网的自动化管理。对于中、高压输变电系统的安全性、可靠性、实时性、易用性、兼容性及掌控和管理方面也达到了较高要求。已经真正实现了功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化。因此在中、高压输变电系统的电力自动化监控软件技术在国内、外已发展较为成熟。然而对于低压智能变配电自动化监控系统软件仍然是当今国际电力自动化的一个发展方向和潮流，在我国始于90年代末，其中2001年8月颁布的“低压智能化配电行业标准草案”起到了标
变电站及其配电系统设计
河南机电职业学院毕业论文（实习报告） 题目：110KV变电站及其配电系统设计 所属系部：电子工程系 专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康 指导教师：梁家裴 2015年6月6日
毕业论文（实习报告）任务书 学生姓名： 专业班级：所属系部：电子工程系 题目： 任务内容： 论文撰写要求： 1、按所学专业选题，要立意求新，实用可行。 2、论文观点鲜明正确，中心突出，论据充足可靠，层次分明，结构严谨，逻辑性强。注意避免单纯罗列资料或数据，忽视论证分析的情况；避免写成描述性的记叙文章。 3、学生应独立完成论文写作，严禁抄袭他人之作，严禁请人代写。 4、论文交稿时，要求字迹工整，卷面清洁。文前列出目录，文后列出参考文献清单。 5、论文应表述自己的独立见解，尽量避免照搬照抄书中语句。 6、论文一律用统一的论文稿纸撰写，并将封面、任务书填写齐全。 时间安排： 参考资料： 指导教师签字：教研室主任签字: 年月日
毕业论文（实习报告）评审表 学生姓名： 专业班级：所属系部： 题目： 指导教师评语： 初评成绩： 指导老师签字： 年月日评审小组意见： 评审小组成员签字： 年月日终评成绩：
本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择
居民小区变配电电力监控系统 淮亚利 安科瑞电气股份有限公司，上海嘉定 【摘要】：本文主要通过安科瑞电气股份有限公司承建的成都东苑小区变配电监控系统项目，介绍当前国内主流的配电自动化监控系统的结构、系统配置、与传统人员值班监视的对比以及它的功能实现等。 【关键词】：电力监控软件；网络电力仪表；中建二局；小区配电；配电自动化； 引言 目前，供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用，全国各地重点工程项目、标志性建筑、大型公共设施等大面积多变电所用户的急剧增加，对供配电的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。鉴于目前各行业对配电系统安全、可靠性的较高要求，本文通过在用户端智能配电系统解决方案方面的成熟厂商安科瑞电气股份有限公司的Acrel-2000电力监控系统在成都东苑小区的应用为例，介绍当前国内主流的配电自动化监控系统的结构、系统配置、与传统人员值班监视的优势对比以及它的功能实现等。随着Acrel-2000电力监控系统在成都东苑小区高低压配电系统中的竣工运行，很好的实现住宅区高低压变电所的用电数据集中管理和数据的完整保存,提高了该小区配电系统的可靠性、安全性。该系统对提高供电系统的可靠性和经济运行指标，促进供电系统管理的科学化、现代化，有着非常重要的现实意义。 项目概述 中建二局投改项目（成都东苑小区高低压配 电系统项目）电力监控系统位于成都高新区桂溪 路123号，建筑性质为居民住宅。该项目共有两 个配电房：高压配电房、低压配电房。现场高压 部分采用的是西门子7SJ68的微机保护装置，设 备数量为9只；低压部分变压器出线采用PMAC720 电力仪表，低压各支路采用PMAC600-B，低压部分的仪表总数为90只。高压配电房与低压配电室相距约300米。 本项目在配电系统的监视方面拥有两个方案，方案一是传统的人工监视，方案二是借助配电监控系统后台监视，人员辅助即可。结合本项目，采用两种方案的优劣分析如下：
现代化数据中心的建设与设计 数据中心的基础设施是计算机机房建设的很重要的环节。计算机机房工程不仅 集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富的工程实施和 管理经验。计算机机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能 稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。由于计算机机房的环境 必须满足计算机等各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等要求。因此，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和 具有可扩充性的具有绿色理念的现代化机房。一个现代化的数据中心建设一般 应包括以下几个方面：装饰装修系统工程、供配电系统工程、空调和新风系统 工程、建筑智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。而每个系统 工程又由若干个子系统构成，每个子系统又由若干个单项工程组成。正是由这 些不可再分的单项工程共同组成了一个复杂的数据中心的有机体。 1 装饰装修系统 1.1 设计理念 机房内的装饰设计从风格上一般力求简洁、明快;从使用功能上吊顶和地板可拆卸以便维护，甚至有的用户要求墙面也要做到可拆卸;从功能分区上要遵循机房使用的一些基本需求，如更衣室、缓冲间、主机房、维修间、备品备件室、监控中心、参观走廊等都是必备的功能划分;从平面布局上力求合理和实用;从 层高的考虑上不可一味追求大空间，这样会加大空调的配置，也不能太过低矮 会造成压抑等不适感，同时过矮的情况下如果摆放机柜过密还会影响机柜操作 区域的照度;层高一般宜在2400mm左右，不宜高于3000mm，不宜低于2200mm. 1.2 设计要点 (1)隔断的设计 为了保证机房内不出现内柱，机房建筑常采用大跨度结构。针对计算机系 统的不同设备对环境的不同要求，便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房 管理，往往采用玻璃隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。机房外门 窗多采用防火防盗门窗，机房内门窗一般采用无框大玻璃门，这样既保证机房 的安全，又保证机房有通透、明亮的效果。 (2)地面设计
（2011届） 专科毕业设计（论文）题目名称：低压变配电系统设计 学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气自动化 学生姓名： 班级：电气0631 学号：06053128 指导教师姓名： 最终评定成绩：
摘要 工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量快速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高，供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂的可靠性和工厂的安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。 工厂供电设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足以下几项基本要求： 1、安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2、可靠应满足能用户对供电可靠性的要求。 3、优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 4、经济供电系统的投资要少，运行费用低，并尽可能工节约电能和减少有色金属消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前和利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
目录 1、车间的负荷计算及无功补偿――――――――――――――――――― 2、确定车间变电所的所址和型式―――――――――――――――――― 3、确定车间变电所主变压器型式，容量和台数及主结线方案（要求从两个比较合理的方案中优选）―――――――――――――――――――― 4、短路计算，并选择一次设备（尽量列表）――――――――――――― 5、选择车间变电所高低进出线截面（包括母线）――――――――――― 6、选择电源进线的二次回路及整定继电保护――――――――――――― 7、车间变电所的防雷保护及接地装置的设计――――――――――――― 8、确定车间低压配电系统布线方案――――――――――――――――― 9、选择低压配电系统的导线及控制保护设备――――――――――――― 10、设计说明书―――――――――――――――――――――――――― 11、车间变电所主结线电路图―――――――――――――――――――― 12、车间变电所平、剖面图―――――――――――――――――――――
3．3 供配电监控系统 3.3.1系统概述 1. 供配电设备监视系统由智能变配电监视系统进行监控，自成系统，在变配电所设置监控工作站，具备编程控制、显示及打印功能。并提供统一RS-485接口，Modbus 协议与BAS通信。 2. 供配电系统通过配电柜各回路的网络综合仪表来实现监控要求，网络综合仪表能测量三相/单相电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、有功/无功电能计量；部分回路带开关量遥信输入和输出；LED数码实时显示。高低压配电系统及各回路仪表配置见广东省建筑设计研究院相关图纸，各仪表具有RS-485通信接口/Modbus RTU通信规约。 3.3.2 系统设计 1.系统结构 监控系统采用分散、分层、分布式结构设计，按间隔单元划分、模块化设计、分布式处理。系统从整个网络结构上，分为三层结构：即现场间隔层、通信管理层及所级监控管理层。 1)现场间隔层：所有10kV高压保护测控装置、400V低压电力监控仪表和监控单元按一次设备对应分布式配置，就地安装在高、低压开关柜内，各装置、仪表和测控单元相对独立，完成保护、测量、控制、通信等功能，同时具有动态实时显示电气设备工作状态、运行参数、故障信息和事件记录、保护定值等功能，综合保护测控装置及低压智能监控仪表模块与开关柜融为一体，构成智能化开关柜，所有装置和仪表通过通信口接入相应的底层子网，将有关信息传送至通信管理层，同时各综合保护装置和测量仪表的功能可完全不依赖于网络而独立完成对电气设备的保护、测量和监控。 2)通信管理层：完成现场间隔层和监控管理层之间的网络连接、转换和数据、命令的交换，将现场实时数据和事件信息经网络上传到所级监控管理层，支持各种标准通信规约。通信介质可为双绞线或光纤等，网络冗余配置能够满足对通信可靠性要求极高的现场的要求。通过以太网交换机可实现与建筑设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)等其它自动化系统的网络通信，达到信息资源共享，此外，系统还具备与变压器智能温度监控单元、柴油发电机组、智能直流电源系统等其它自动化系统和智能设备的RS485通信接口，规约为Modbus。
电力监控系统简介 电力监控系统（以下简称SCADA系统）实现在控制中心（OCC）对供电系统进行集中管理和调度、实时控制和数据采集。除利用“四遥”（遥控、遥信、遥测、遥调）功能监控供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件功能外，利用该系统的后台工作站还可以对系统进行数据归档和统计报表功能，以更好地管理供电系统。 随着计算机和通信技术的发展，自20世纪90年代末开始，以计算机为基础的变电所综合自动化技术为供电系统的运行管理带来了一次变革。它包含微机保护、调度自动化和当地基础自动化。可实现电网安全监控、电量及非电量监测、参数自动调整、中央信号、当地电压无功综合控制、电能自动分时统计、事故跳闸过程自动记录、事件按时排序、事故处理提示、快速处理事故、微机控制免维护蓄电池和微机远动一体化功能。它为推行变电所无人值班提供了强大的技术支持。 一、基本组成与功能 电力监控系统由设置在控制中心的主站监控系统、设置在各种变电所的子站系统以及联系二者的通信通道构成。 电力监控系统的设备选型、系统容量和功能配置应能满足运营管理和发展的需要。其系统构成、监控对象、功能要求，应根据城市轨道交通供电系统的特点、运营要求、通信系统的通道条件确定。 电力监控系统主站的设计，应确定主站的位置、主站系统设备配置方案、各种设备的功能、型式和要求，以及系统容量、远动信息记录格式和人机界面形式要求等。电力监控系统子站的设计，应确定子站设备的位置、类型、容量、功能、型式和要求。电力监控系统通道的设计要求，应包括通道的结构形式、主/备通道的配置方式、远动信息传输通道的接口形式和通道的性能要求等。电力监控系统的结构宜采用1对N的集中监控方式，即1个主站监控N个子站的方式。系统的硬件、软件一般要求充分考虑可靠性、可维护性和可扩性，并具备故障诊断、在线修改功能，同时遵循模块化和冗余的原则。远动数据通道宜采用通信系统提供的数据通道。在设计中应向通信设计部门提出对远动数据通道的技术要求。 （一）主站监控系统的基本功能和主要设备 1．主站监控系统的基本功能 （1）实现对遥控对象的遥控。遥控种类分选点式、选站式、选线式控制三种； （2）实现对供电系统设备运行状态的实时监视和故障报警； （3）实现对供电系统中主要运行参数的遥测； （4）实现汉化的屏幕画面显示、模拟盘显示或其他方式显示，以及运行和故障记录信息的打印； （5）实现电能统计等的日报月报制表打印； （6）实现系统自检功能；
大型数据中心供配电系统设计研究 发表时间：2017-10-10T10:12:55.727Z 来源：《基层建设》2017年第15期作者：刘尚辉[导读] 其具有一定的复杂性和安全性。且供配电系统主要的作用就是能够为大型数据中心提供持续且稳定的电力供应。大型数据中心的供配电系统对建筑的要求比较高，除了要保证室内的供电之外，还要为配备柴油发电机等电源设备的使用，在使用的过程易事特集团股份有限公司摘要：随着社会的不断发展，科学技术的不断创新，大型数据在发展中也得到了广泛的应用。大型数据中心的内容主要包含计算机系统、供配电系统、安全系统以及环境监测系统等等，在实际的使用过程中，其具有一定的复杂性和安全性。且供配电系统主要的作用就是 能够为大型数据中心提供持续且稳定的电力供应。大型数据中心的供配电系统对建筑的要求比较高，除了要保证室内的供电之外，还要为配备柴油发电机等电源设备的使用，在使用的过程要采取防雷、防静等对策。基于此，本文就大型数据中心供配电系统设计进行充分合理的研究与分析。 关键词：大型数据中心；供配电系统设计；研究与分析 在社会经济的不断发展中，信息化建设不断推进，在此基础上也受到了社会各界的重视。在人们的生活生产中能够提供大量的信息数据交流和处理，其重要地位也逐渐凸显出来。在生产生活中计算机技术以及网络技术等到了大范围的使用，使得信息化建设实现了长远的发展。大型数据中心的数据处理能力要比传统的模式强一些，对数据提供发安全性也更高。 1、大型数据中心配供电系统的简要分析 数据中心在一定程度上能够成为信息化建设中的计算机机房，作为信息化建设的基础工程，在实际的应用中能够为工作提供更加安全和可靠的支撑。大型数据中心机房的设置中主要包括了计算机、交换机以及路由器等设备，在实际的使用中要求供电系统要保证安全和持续的效果。对于供配电系统的自身来讲，对大型数据中心的利用有着不可忽视的重要作用，在使用中能够为核心服务以及系统的正常运行提供优质的保证。大型数据中心供配电系统并不是独立存在的，而是一种以交叉的形式存在的，其主要工作范围涉及到市电、发电机、防雷等，在使用的工作过程中能够实现相互联系和相互促进，这就在一定程度上给供配电系统涉及提出了更高的要求，要具有一定的兼容能力，在经济性方面也要做出有效的保证。 2、大型数据中心机房供配电系统在设计方面的要求分析 2.1设计的标准和原则分析 首先是设计标准，在2009年我国已经大范围的实施了《电子信息系统机房设计规范》，这就为数据中心提供了可靠的法律依据。在进行数据中心的设计中，就需要将机房的等级确定下来，一般情况下，我国的是数据中心分级规定将电子信息系统机房规划成分A级、B级以及C级，并且根据标准来确定数据中心的设计标准，再就是要按照机房等级的划分来确定配套供配电系统。其次是设计的原则，数据中心供配电系统设计中要将数据中心的设计理念展现出来，这样就能够保证设计的科学性和规范性。根据现阶段的实际情况以及未来发展的情况，将数据中心的设计正式列入规范规划工作中。所以，大型数据中心在进行设计时要按照科学性、规范性、安全性的原则来进行，使得设计工作更好的满足科学化和标准化。 2.2设计的实际需求 在大型数据中心信息设备工程发展的越来越迅猛中，机房单位面积的平均用电负荷也在其逐渐增高，同时对供配电系统的要求也就越高。数据中心设计要以用电负荷为主要依据，在统计中主要包含了市电供电系统负荷以及UPS供电系统负荷。在此基础上，市电供电系统负荷重主要包含了UPS供电系统输入、空调系统等等。其中，UPS供电系统负荷主要包含了服务器、计算机以及配套设备等。 3、大型数据中心机房供配电系统的设计分析 3.1供配电系统设备的布置情况 大型数据中心供配电系统中主要包括了开关电源、电池、配电柜等设备。因为供配电设备具有重量大、占地面积大等特点，所以在进行设计的过程中要对机房空间和承重等方面进行仔细的考量。供电系统在配备方面要具有独立的配电间以及变配的场所。发电机除了承重方面的要求之外，还要将噪音的问题考虑完善，所以在实际的设置过程中要以地下层或者地面一层为主。在此基础上，在进行设计的过程中要将变配电所、UPS电源机房以及发电机预留面积考虑全面，这样就能够满足设备扩容的实际需求。 3.2供配电系统的设计 3.2.1市电动力配电系统的设计 市电配电的主要作用就是能够为空调、照明、给排风、UPS设备等供给。按照相关的原则要求来看，大型数据中心要引入冗余关系的两路市电电源，并且都要满足一级和二级的负荷要求规定。一般情况下，两路市电电源要保证同时为数据中心供电，还要保证负荷设备输入端具有自动切换的能力。市电动力配电柜要利用放射性配电的形式，这样就能够保证两路配电线路能够实现分开铺设，防止在其中出现相互干扰的现象。与此同时，配电柜的火警联动保护功能要正常的启动运行。 3.2.2UPS供配电系统的设计 UPS配电主要在服务器、计算机、网络设备等中能够进行有效的利用。而且在其中UPS系统正常情况利用“系统输出配电柜-机房配电柜-机柜配电单元”这种三级配电的方式，蓄电池容量计算方法主要包括负荷电流计算以及负荷功率计算这两大种。大型数据中心UPS供配电系统在正常情况下会利用冗余的方式来进行供电，这样就能够保证当一台UPS设备出现故障之后，也能够满足其设备的用电要求。冗余式配置正常情况下有三种形式，分别是热备份时、直接并机式以及双总线式UPS供电方式。在进行设计的过程中，要按照大型数据中心供配电的实际要求，充分的结合冗余的优缺点状况，在实际的应用中合理的选择运用哪种方式最为合适。 3.2.3自备应急电源系统设计 大型数据中心自备应急电源正常情况下利用的是柴油发电机组或者是大功率燃气轮机发电机组。在按照其具有一定的可靠性，大型数据中心要配备一路自备应急电源，这样就能够有效的满足一级和二级负荷的实际需求。发电机组燃料储备量正常要满足发电机组满负荷运行八个小时。