数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算

数据中心高压柴油发电机组并机调配方案设计Data center and high-pressurediesel generators machinedeployment designI摘要随着通信新业务新技术的飞速发展，通信电源系统的规模也日益增大，特别是数据中心中，通常有几套甚至数十套通信电源设备，随着用电负荷的增加，功耗也在不断的增加。

所以更完善的动力中心也是势在必行。

本文围绕云计算贵州信息园数据中心高压柴油发电机组并机调配方案设计中的各方面因素，给出科学、合理的分析方法，并提供了较完善，具有借鉴价值的系统建设方案。

首先本文对云计算贵州信息园数据中心供电情况进行了总体的了解，从而对该云计算贵州信息园数据中心的用电进行负荷测算以及设备容量的估计。

其次，从市电供电系统设计、后备柴油机组的系统设计和接入设计、大楼及附楼的负荷预测、设备容量的选择来规划整理数据和实行建造的方法，计算大楼的负载容量从而得出具体的建造造、接线方案。

再次，在大楼的供配电方面，本人探讨和查阅了相关的规范要求以及必须执行的内容，总结得出可行并且合理的运行方式和管理系统。

最后，由上述信息得出数据中心的柴油发电机组平面布置图、设备摆放示意图等。

关键词：数据中心柴油发电机组发电机组的并机与控制供配电IIAbstractWith the rapid development of new technologies, new communication services, the size of the communication power supply system is also increasing,Especially in data centers, there are usually several sets of even dozens of sets of communication power supply equipment, With the increase of electricity load, power consumption is constantly increasing. So it is imperative to improve the power center .This paper focuses on cloud computing data center in Guizhou Information Park high-pressure diesel generators and machine provisioning design of various factors, given the scientific, rational analysis, and to provide a more complete with reference value system building programs.First article on cloud computing data center power Guizhou Information Park conducted a general understanding, so the cloud computing data center electricity Guizhou park information to estimate the load calculation and equipment capacity.Second, the mains power supply system design, system back-up diesel generator set design and access to the design, building and annexe load forecasting, plant capacity is selected from the data to plan and organize the implementation of the construction method, the load capacity calculation to arrive at the building specific construction made wiring scheme.Again, in terms of supply and distribution of the building, I explore and consult the relevant regulatory requirements and content must be executed, summary results possible and reasonable operating methods and management systems.Finally, floor plans, sketches and other equipment placed in the data center by the information derived diesel generator sets.Key words: Data Center diesel generator set generator set and control power supplyIII目录摘要 (I)Abstract (III)绪论 (1)1. 课题研究的背景 (2)1.1 研究背景 (2)1.1.1 国内背景 (2)1.1.2国内外研究动态及问题 (2)1.2 研究需求 (3)1.3设备配置原则 (3)1.4 名词相关简介 (4)1.4.1 负荷等级 (4)1.4.2 计算中的名词 (4)1.5设计平台 (5)1.6本章小结 (6)2 设计方案 (7)2.1发电机电压型式 (7)2.2发电机容量规划 (7)2.2.1数据机楼功耗测算 (7)2.2.2发电机组规划数量 (9)2.3发电机组并机控制 (9)2.3.1并机控制 (10)2.3.2负载管理 (10)2.4供配电系统 (11)2.4.1建设内容 (11)2.4.2运行方式 (11)2.4.3供配电设备要求 (12)2.4.4自动化配电控制管理系统 (13)结论 (15)致谢 .................................................................................................... 错误！未定义书签。

柴油发电机组启动电动机容量的计算方法柴油发电机组目前广泛使用在高层建筑、医院、通信、舰船、油田等重要场所。

目前对于其容量的选择多采取估算的方法，结果往往并不准确。

容量选择过小，在启动电动机时导致柴油机熄火停机或发电电压过低导致电动机根本无法启动；容量选择过大，投资和维护成本高，并且柴油机由于长期大马拉小车，造成活塞环处、喷油嘴处积炭严重，气缸磨损加剧等严重后果。

本文讨论如何根据电动机启动方式、负载特性、发电机电压降曲线计算选择发电机组启动电动机最大容量。

1 电网条件、电动机启动特点、负载特点1.1 电网应具备的条件电动机启动除了要求其拖动力矩大于机械设备静力矩外，还必须保证启动时产生的电压降不致于影响电网其他设备的正常运行。

电动机启动时，对电动机而言，应满足下列条件：ａ．需频繁启动的电动机启动时，线路末端的电压降应≤10％；ｂ．偶尔启动的电动机启动时，线路末端的电压降不宜＞15％；ｃ．配电线路上未接其他对电压波动敏感的负荷，且能保证所拖动的机械要求的启动转矩时，线路末端的电压降允许达20％。

1.2 电动机不同启动方式的特点根据电压的平方与转矩成正比得出电动机不同启动方式的特点。

1.3负载特性2 发电机组启动电动机最大容量计算以下只讨论启动转矩校验、全压及降压启动方式（频率不变）电动机容量计算（变频器属非线性负载，启动方式为调频调压，选择发电机容量不小于1.4×电动机功率／电动机效率即可）。

2.1启动转矩校验因为Ｍ∝Ｕ２，则：Ｍｑ％＝［Ｃ×（１－Δｕ％）]２×Ｋｍ式中：Ｍｑ％—启动转矩百分比；Ｃ—启动方式电压降系数，全压启动取１，星三角启动取0.58，自耦变压器启动0.65~0.8，软启动器启动0.3~0.7；Δｕ％—线路末端电压降百分比；Ｋｍ—全压启动转矩倍数，通常取２。

以线路末端电压降为20％，风机、水泵类负载，电动机星三角降压启动，线路损耗不计为例计算：Ｍｑ％＝［0.58×（1-0.2）]2×2＝42％＞40％，启动转矩满足要求。

数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算柴油发电机是内燃发电机的一种，它以柴油为一次能源，柴油机为原动机，它有如下几个特点：1、燃料价格便宜，容易保存；2、构造简单飞，辅助设备少；3、起动迅速，带负荷和停机时间短；4、操作维护简单、方便。

正是因为上述特点，柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。

随着数据中心机房规模的逐步扩大，高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的提高，由于A级机房要求供电系统不能中断，所以，在规模较大的数据中心机房，数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。

在市电中断时，除在最快的时间内能自起动外，还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求，若容量选择小，电动机起动时电压降过大，容量选得过大，则运行经济效益差。

那么，该如何选择单台柴油发电机的容量，选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求，又不造成容量的浪费呢？本文就将对此问题进行探讨。

一、柴油发电机的功率柴油发电机组在我们国内是用主用功率即连续功率来标称的，发电机组能够在24小时之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率，而在某一时段内，标准是每12个小时之内有1个小时可在连续功率的基础上超载10%，此时的机组功率就是我们平时所说的最大功率，即备用功率。

在数据机房的配电系统中，我们都是按照连续功率来选择发电机的容量的。

二、选择柴油发电机的必备条件选择柴油发电机的必要条件如下：1、安装现场的环境温度、湿度和海拔高度，当使用环境的温湿度和海拔高度超过发电机的额定值时，发电机需要降容使用；2、柴油发电机供电负荷总容量。

需要所有柴油发电机供电负荷的容量，包括装机容量，负荷系数，功率因数。

电动机负荷还要给出台数、效率、起动电流倍数等参数；3、起动顺序。

⑴按照负荷的重要性分出起动的先后顺序；⑵按照负荷大小及起动电流大小，同样重要的电动机容量大、起动电流大的优先。

⑶系统允许的电压降，常用电气设备端子的电压偏差允许值见下表名称允许值（%）名称允许值（%）电动机照明正常情况下+5~-5 一般工作场所+5~-5少数远离变电所+5~-10 远离变电所的小面积工作场所+5~-10应急照明、安全特低电压供电的照明+5~-10道路照明+5~-5电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：①电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85%（数据中心机房在柴油发电机供电时，电动机属于不频繁起动的情况）；②配电母线上未接照明或其他对电压下降敏感的负荷时，不应低于标称电压的80%；③配电母线上只有电动机时，可按照保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈电压不低于释放电压（从产品样本中可以查到，查不到样本时，可按照70%考虑）。

数据中心提升低压柴油发电机组容量的一种解决方案随着通信行业的迅猛发展，以及互联网云计算的兴起，全国各地的数据中心犹如雨后春笋一样崛地而起。

现行数据中心以市电加后备柴油发电机的供电保障模式作为主流方案，故对于后备保障的柴油发电机需求与日俱增，同时随着机架密度和设备单体功耗的提升，对于后备柴油发电机的容量需求也在不断提升。

一、通常影响数据中心配置柴油发电机的因素（一）地理位置的影响对于数据中心柴油发电机组配置往往受到数据中心的选址地点和空间等因素影响：以GB50174-2017《数据中心设计规范》中A级机房举例，距离停车场不应小于20米，铁路或者高速公路的距离不应小于800米，距离地铁不宜小于100米，距离飞机场不宜小于8000米，距离住宅不宜小于100米等要求，以及不宜设置在可能发生洪水和地质灾害的地方，需要不少于2条到达火车站飞机场的交通道路，从而决定了数据中心不宜建设在人口密度较大的市中心位置；根据现有市场用户对于大带宽低延时的需求，数据中心往往会贴近业务用户更近的地方，比如开发区和商贸区等工商业区域附近；用户维护人员辐射范围距离有限，附近生活基础配套设施健全；数据中心周边的电力资源和水资源等可用于数据中心的资源分布情况以及柴油发电机后备补油的供应商距离。

综上所述，数据中心理想的建设地点应在市区周边电力资源丰富的区域；而市区周边又因其地理位置局限性和电力资源有限等因素导致数据中心的建设规模不会太大；在追求高产出机架的情况下，数据中心在有限空间的内建设柴油发电机组和配套电源等基础设施难度很大，机架会直接挤占柴油发电机组及电源系统的空间，并且为了提高单机架功耗，数据中心的设计建设方案会在有限空间内提升电源功率密度的同时，也要提升柴油发电机组的功率密度。

（二）高低压变配电系统配置影响通常数据中心高低压系统依据国家电网变电的建设模式，分为高压、中压、低压三级变电降压模式，又根据数据中心所在地点和规模采用对应的变配电模式进行高中低压系统配置，因此常见配置如下：①中低压系统采用市电引入中压10kV，通过降压系统变为0.4kV，在0.4kV系统接入低压柴油发电机的配置方案。

柴油发电机容量如何选择1、设置原则一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

《民用建筑电气设计规范》 JGJ／T16—92 条规定：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时遇到破坏；二级负荷条件同意时，也宜采纳二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应当按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还一定增设应急电源。

依据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则：（1）当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能供给二路独立电源（一用一备或互相备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源。

（2）当电网只好供给一路电源时，为知足对一、二级负荷的供电要求，一般应设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。

（3）大、中型商业建筑中为保证市电中止时不造成较大的经济损失，也宜设柴油发电机组。

因为城市电网不行能完整独立，有时一个电源故障或检修时，另一电源有可能同时故障，所以，即便有两路或以上电源供电，为保证民用建筑中消防及其余重要设施（如智能化设施、通信设施等）的靠谱供电，一般都设置柴油发电机组。

2、容量选择自备柴油发电机组容量的选择，当前国家还没有一致的计算公式：有的简单地按电力变压器容量的 10％-20 ％确立；有的按消防设施的容量相加；有的则依据投资者的意向选择，造成了自备发电机组容量选择的不正确性，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在事故时知足不了使用要求。

那么，怎样选择自备发电机组的容量呢？（一）方案或初步设计阶段自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20 ％计算。

（二）施工图阶段（1）建筑物的用电负荷可分为三类：第一类为保安型负荷，即保证大楼内人身及设施安全和靠谱运转的负荷，如消防水泵、消防电梯、防排烟设施、应急照明、通信设施、重要的计算机及有关设施等；第二类为保障型负荷，即保障大楼运转的基本设施负荷，主假如工作区照明、部分电梯、通道照明；第三类为一般负荷，即除了上述负荷之外的其余负荷，比如：空调、水泵及其余一般照明、动力设施。

浅析柴油发电机容量计算及选择摘要：本文简述了柴油发电机计算容量的选择，并用实例探讨了容量选择时应注意的事项。

关键词：发电机容量计算;稳定负荷;母线压降;容量选择;暂态电抗;电动机启动倍数一、引言随着我国城市化进程的推进，城市必将出现越来越多的高层建筑，柴油发电机作为重要的自备应急电源之一，也必将得到更广泛的使用。

如何选择发电机，就显得至关重要。

二、柴油发电机组选择的基本规定及柴油发电机组容量的确定根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第6.1.2条，柴油发电机组的选择应符合下列规定：1机组容量与台数应根据应急负荷的大小和投入顺序以及单台电动机最大启动容量等因素综合确定。

当应急负荷较大时，可以采用多机并列运行，机组台数宜为2~4台。

当受并列条件限制，可实施分区供电。

当用电负荷谐波较大时，应考虑其对发电机的影响。

2在方案及初步设计阶段，柴油发电机的容量可按配电变压器总容量的10%~20%进行估算。

在施工图设计阶段，可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要的二级负荷容量，按下列方法计算的最大容量确定：1）按稳定负荷计算发电机容量；2）按最大的单台电动机或成组电动机启动的需要，计算发电机容量；3）按启动电动机时，发电机母线允许电压降计算发电机容量。

3当存在电梯负荷时，在全压启动最大容量笼型电动机情况下，发电机母线电压不应低于额定电压的80%；当无电梯负荷时，其母线电压不应低于额定电压的75%。

当条件允许时，电动机可采用降压启动的方式。

4多台机组时，应选择型号、规格和特性相同的机组及配套设备。

5宜选用高速柴油发电机组及无刷励磁交流同步发电机，配自动电压调整装置，选用的机组应装设快速自启动装置及电源自动切换装置。

但笔者在翻阅《工业与民用配电设计手册》第三版时，发现其对柴油发电机组容量的选择略有不同。

《工业与民用配电设计手册》在第二章第六节中提到：（1）应急电源一般只设一台机组，其容量按应急负荷大小和启动大的电动机容量等因素综合考虑确定。

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有一工程，消防计算总负荷为200KVA，其中最大一台设备为消防水泵，其电动机为55KW，380V，98A，直接启动电流倍数为7倍。

试问，如果该水泵采用（1）全压启动，（2）星-三角降压启动，那么柴油发电机的容量分别选择多大？<解答>：（1）水泵全压启动时，Sf=Sy+Sq=（200-1.732*0.38*98）+1.732*(1*0.38)*(7*98)=587KVA。

（式中，Sf为电动机启动时所需的发电机容量，Sy为电动机启动时发电机已接负荷，Sq为单机启动负荷）又因为587KVA大于1.1*200=220KVA，因此，也可以满足稳定负荷计算。

因此，可以就近选择额定容量为600KVA的发电机（即大于587KVA）。

（2）水泵星-三角启动时，Sf=Sy+Sq=（200-1.732*0.38*98）+1.732*(0.33*0.38)*(7*98)=284KVA。

又因为284KVA大于1.1*200=220KVA，因此，也可以满足稳定负荷计算。

所以，可以就近选择额定容量为300KVA的发电机（即大于284KVA）。

备注：一、由上还可以看出，若大功率消防设备采用降压启动，能够显著减小发电机容量。

二、上述计算与民规条文说明P36、P37计算公式（该条文公式有明显错漏）有重大差异，请朋友们注意鉴别。

详情可以另外探讨。

发电机之容量选择摘要：发电机容量选择的基本原理及相关要素；建立容量计算的数学模型；介绍计算容量所用的QBASIC源程序及其操作要点；最后给出了若干结论及计算实例。

关键词：柴油发电机消防负荷保证负荷容许电压降启动校验QBASIC1引言现代高层建筑中，选择柴油发电机组作为备用电源，已属司空见惯；关于其容量确定的理论文章，也屡见于报刊。

但在实际工程应用中，许多设计人员仍有茫然无序、颇费周折之感。

计算目的：某热电厂装有两台200MW 机组，设置一台640kW 柴油发电机组作为事故保安电源。

原＃1机组烟气脱硫工程时保安电源已利用该柴油发电机组的部分裕量，本期＃2机组烟气脱硫工程时拟继续利用剩余的40kW 裕量。

本计算书的目的是通过计算确定该方案是否可行。

柴油发电机组容量的选择和校核方法，现行“厂用电技规（DL/T 5153-2002）”与“电力工程设计手册”略有不同，本计算书拟分别按两种方法计算和校核。

一、“技规”方法 1．容量选择 见附表一。

2．按发电机带负荷起动一台最大容量的电动机时过负荷能力校验 公式：5.1)25.1(P K s DMq jsK Se −+≥式中：Se －发电机额定容量，为800kV A Sjs －计算负荷，为704.85kV AP DM －最大电动机的额定功率，为30kW Kq －最大电动机的起动电流倍数，取6 K －换算系数，取0.8 则：kVAkVA 9.6035.130)8.0625.1(85.704800=−×+>满足规程要求。

则P js －计算负荷的有功功率，为606.17kW 4．最大电动机起动时母线上的电压水平校验满足规程要求。

则：α－柴油发电机组的功率配合系数，取1.10 P X －柴油机实际输出功率，为704kW 式中：公式：3．持续1小时运行状态下输出功率校验 P DM －最大电动机的额定功率，为30kWKq －最大电动机的起动电流倍数，取6 Se －发电机额定容量，为800kV A ηG －发电机的效率，为93.8%附表一：保安负荷统计满足规程规定的不低于额定电压的75%的要求。

XP K S SU dDMqeem '25.1+=kWGjsP 70424.646938.01.117.6061.11.1<=××=ηαXd'－发电机的暂态电抗（标么值），0.23939.025.180080023.0306=+=×××m UηαGjsXP P1.1≥成组起动的电动机和静止负荷容量(kW)单独起动的电动机连续运行短时运行容量序号负荷名称＃1机组＃2机组＃1机组＃2机组#1机组#2机组投入时间状态备注1顶轴盘车油泵电机3030 2火焰监测冷却风机14.814.83辅助油泵电机30304主油箱排油风机0.750.755单元UPS1001006网控UPS旁路电源57控制蓄电池直流屏电源50508动力蓄电池直流屏电源25259网控浮充电交流电源4010锅炉房0m热工配电箱电源303011锅炉房配电箱室热工配电箱电源646412除氧给水热工配电箱电源151513循环水凝汽器热工配电箱电源151514高低加热工配电箱303015热网热工配电箱252516热网DCS控制柜电源151517电动执行机构电源252518热控POS1柜0019热控POS2柜0020DCS电源转换2号柜0021电子设备间220V交流总电源柜003成组起动的电动机和静止负荷容量(kW)单独起动的电动机连续运行短时运行容量序号负荷名称＃1机组＃2机组＃1机组＃2机组#1机组#2机组投入时间状态备注22主厂房事故照明38.6338.3923柴油机浮充电装置电源0.224柴油机冷却水加热器电源425烟囱照明 4.626电梯191927给水泵润滑油泵电机（定速） 2.2 2.228给水泵起动油泵电机（定速） 2.2 2.229给水泵起动油泵电机（调速） 3.5 3.530ATS柜蓄电池充电电源1131干式变通风电源3224V直流浮充电电源33电子设备间热网控制柜电源1515346KV接地检测电源2235一期脱硫旋转负荷1336 一期脱硫电动门负荷21.4936消防泵90手动起动37二期脱硫成组起动负荷 6.138二期脱硫静止负荷2039二期搅拌电机2440二期电梯12连续负荷与短时负荷小计239.98181.84375375.49 54304成组起动的电动机和静止负荷容量(kW)单独起动的电动机连续运行短时运行容量序号负荷名称＃1机组＃2机组＃1机组＃2机组#1机组#2机组投入时间状态备注成组起动负荷小计61.5566.45静止负荷小计178.43113.39连续负荷与短时负荷合计421.82375.2584合计∑P881.065Sjs=0.8×∑P704.85Pjs=0.8×0.86×∑P606.1735二、“手册”方法1．计算长期连续运行所需要的容量 P C =∑P D K 1+∑P J K 2Q C =∑P D K 1 tg ϕD + ∑P J K 2 tg ϕJ 式中：∑P D －连续运行的电动机额定功率之和，为212kW ∑P J －连续运行的静止负荷之和，为291.82kW K1、K2－系数，分别为0.9和0.32 K 1 tg ϕD －运算系数，为0.53 K 2 tg ϕJ －运算系数，为0.24 则：P C =0.9×212+0.32×291.82=284.18(kW) Q C =0.53×212+0.24×291.82=182.40(kvar))(68.33740.18218.28422kVA SC=+=2．计算成组起动所需要的容量（1）考虑严重情况，发电机已带一台机组的成组起动负荷和静止负荷，达到稳定运行后，再投入另一台机组的成组起动负荷和静止负荷。

柴发容量计算方法以柴发容量计算方法为标题，本文将介绍柴油发电机容量的计算方法。

柴油发电机是一种常用的备用电源设备，其容量的准确计算对于满足电力需求至关重要。

柴油发电机的容量是指其可以提供的最大功率。

容量的计算需要考虑到实际使用的负载需求以及设备的可靠性。

以下是一些常用的柴油发电机容量计算方法。

1. 基于功率需求的容量计算方法：首先，确定需要供电的负载类型和功率需求。

根据负载的类型（如电动机、空调、照明等），查找其额定功率。

然后，将所有负载的额定功率相加，得到总功率需求。

为确保发电机能够满足负载需求，通常会将总功率需求的1.2倍作为柴油发电机的容量。

2. 基于电流需求的容量计算方法：首先，确定需要供电的负载类型和额定电流。

根据负载的额定电流，将所有负载的额定电流相加，得到总电流需求。

然后，根据电压（通常为220V或380V）计算总功率需求。

最后，将总功率需求的1.2倍作为柴油发电机的容量。

3. 基于功率因数的容量计算方法：功率因数是指负载所需的有功功率与视在功率之比。

根据负载的功率因数，可以通过以下公式计算柴油发电机的容量：容量 = 额定功率 / 功率因数其中，额定功率为负载的额定功率。

需要注意的是，柴油发电机的容量一般以千瓦（kW）为单位。

在实际应用中，还需要考虑到负载的起动电流、功率因数的变化以及柴油发电机的可靠性等因素。

柴油发电机的容量还可以根据特定行业或应用的要求进行计算。

例如，在建筑工地上使用的柴油发电机，其容量需要考虑到工地设备的功率需求以及起动电流；而在医院等特殊场所使用的柴油发电机，其容量需要满足重要设备的供电要求，确保正常运行。

柴油发电机容量的计算需要综合考虑负载的功率需求、电流需求、功率因数以及特定应用的要求。

通过合理计算柴油发电机的容量，可以确保设备能够提供足够的电力，并保证电力系统的可靠性和稳定性。

数据中心模块化柴发机组的配置建议现代化高等级的大型数据中心，柴油发电机组是最后一道用电保障。

柴油发电机组在数据中心的应用有单机容量大、电压等级高、台数众多的发展趋势。

相对于传统的柴油机房占地空间大，建筑规划难度高的缺点，我们提出了室外集装箱式的模块化柴发的设计思路。

模块化柴发，是把标准型的柴油发电机组本体，经过产品优化环节安装在一个定制的户外集装箱之内，同时应用子系统集成技术，把自动供油、供配电、应急照明、消音降噪、烟尘净化、消防预警、以及并联管控平台等系统配套集成在集装箱内，使之成为一套可靠、高效、环保的模块化备用电源平台。

模块化柴发，适合长期放置在户外使用，高集成，占地小，灵活配置。

由于摒弃了传统的大机房建设环节，省去了建筑物内部的进排气和动载荷计算预留等传统规划难点，节省出大量的配套投资费用，有效的降低了数据中心一次性投资成本。

同时工厂化的预制生产模式，减少了分期施工的不确定性，可以有效的控制采购风险，提高产品在可验证环境下的系统可靠性，是各类型绿色数据中心建设的良好选择。

对于模块化柴发的产品规划与设计，请参考以下建议：一、模块化柴发箱体的定制1、模块化柴发箱体的尺寸（1）根据ISO668《系列1特种箱——类型、外部尺寸和额定值》可分为10’；20’；30’；40’标箱；同时对于不同机组的要求，结合公路，海运，铁路运输的特点，也可做成其它非标准运输规格的尺寸，如24’；43’；45’；48’；53’等。

（2）在模块化柴发箱体的定制过程中，需要特别申明的是，设计环节对模块化柴发能否实现设计功能是非常重要的，必须严格根据实际承载的柴发机组动载荷以及各产品组合的综合特性进行优化、量身订造，才能满足数据中心对模块化柴发可靠性、安全性、快速反应能力的需求。

（3）任何基于标准物流箱体基础上的结构改造，都会造成系统可靠性的降低以及后期运维隐患，是不能被接受的。

2、模块化柴发箱体的材质（1）箱体的承重件（结构件部分），选用Q345或 16Mn等更强的结构件；对于箱体表面材料，选用B480(Cortena)耐腐蚀的全新板材，从原材料方面控制表面质量。

数据中心发电机组的选择标准数据中心是现代社会不可或缺的基础设施之一，而发电机组作为数据中心的备用电源，因其稳定、可靠等性能优势而备受关注。

在选择发电机组时，需根据其特性和技术指标来确定具体的选择标准。

本文将介绍发电机组的选择标准，以帮助数据中心运营商更好地选择合适的备用电源。

一、功率数据中心的发电机组需要具备足够的功率来支持数据中心的正常运行。

在确定发电机组的功率时，需要考虑以下因素：1. 数据中心容量。

发电机组的功率应与数据中心的容量相匹配，一般来说，数据中心容量的三分之一即为发电机组的功率。

2. 负载变化。

数据中心的负载变化相对比较大，因此需要选择具备一定过载能力的发电机组，以避免在负载变化较大时出现故障。

二、燃料类型发电机组的燃料类型决定了其运行成本和可持续性。

常见的发电机燃料类型有柴油、天然气和液化石油气。

在选择燃料类型时需要考虑以下因素：1. 燃料成本。

柴油燃料价格较高，但液化石油气和天然气价格相对较低。

2. 燃料可靠性。

在燃料供应不足或供应中断的情况下，柴油燃料比天然气和液化石油气更加可靠。

三、噪音水平发电机组在运转时会产生噪音，需要考虑其噪音水平是否符合数据中心运营的要求。

发电机组噪音水平的标准一般由政府法规和行业标准规定。

在选择发电机组时，需要选择具备低噪音水平的型号。

四、维护成本发电机组的维护成本包括定期维修费用、运行耗材费用等。

在选择发电机组时，需要选择具备低维护成本的型号。

一般来说，品牌、设备品质等都会影响维护成本的高低。

五、自动化程度发电机组的自动化程度主要表现在自动开关、远程监控和故障自诊等方面。

发电机组自动化程度越高，越能够保证数据中心的稳定运行。

因此，在选择发电机组时，需考虑型号具有自动化程度的情况。

六、可靠性发电机组的可靠性是数据中心运营稳定的前提。

在选择发电机组时，需要考虑其可靠性是否符合要求。

可靠性包括发电机组的故障率、维修时间等方面，因此在选择型号的时候需要参考同类产品的使用情况、品牌声誉等。

数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算柴油发电机是内燃发电机的一种，它以柴油为一次能源，柴油机为原动机，它有如下几个特点：1、燃料价格便宜，容易保存；2、构造简单飞，辅助设备少；3、起动迅速，带负荷和停机时间短；4、操作维护简单、方便。

正是因为上述特点，柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。

随着数据中心机房规模的逐步扩大，高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的提高，由于A级机房要求供电系统不能中断，所以，在规模较大的数据中心机房，数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。

在市电中断时，除在最快的时间内能自起动外，还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求，若容量选择小，电动机起动时电压降过大，容量选得过大，则运行经济效益差。

那么，该如何选择单台柴油发电机的容量，选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求，又不造成容量的浪费呢本文就将对此问题进行探讨。

一、柴油发电机的功率柴油发电机组在我们国内是用主用功率即连续功率来标称的，发电机组能够在24小时之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率，而在某一时段内，标准是每12个小时之内有1个小时可在连续功率的基础上超载10%，此时的机组功率就是我们平时所说的最大功率，即备用功率。

在数据机房的配电系统中，我们都是按照连续功率来选择发电机的容量的。

二、选择柴油发电机的必备条件选择柴油发电机的必要条件如下：1、安装现场的环境温度、湿度和海拔高度，当使用环境的温湿度和海拔高度超过发电机的额定值时，发电机需要降容使用；2、柴油发电机供电负荷总容量。

需要所有柴油发电机供电负荷的容量，包括装机容量，负荷系数，功率因数。

电动机负荷还要给出台数、效率、起动电流倍数等参数；3、起动顺序。

⑴按照负荷的重要性分出起动的先后顺序；⑵按照负荷大小及起动电流大小，同样重要的电动机容量大、起动电流大的优先。

⑶系统允许的电压降，常用电气设备端子的电压偏差允许值见下表电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：①电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85%（数据中心机房在柴油发电机供电时，电动机属于不频繁起动的情况）；②配电母线上未接照明或其他对电压下降敏感的负荷时，不应低于标称电压的80%；③配电母线上只有电动机时，可按照保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈电压不低于释放电压（从产品样本中可以查到，查不到样本时，可按照70%考虑）。

我国"新基建”形势下，数据中心的建设迎来一波新的热潮。

数据中心是大数据和云计算的基础承载者，需要提供极高的供电可靠性和连续性。

柴油发电机组是数据中心的长时间备用电源，担负着系统市电供电停止时为数据中心负荷提供长时间、可靠的保证电源的任务。

当市电故障时，柴油发电机组需要在短时间内启动、并机、带载，完成从空载到满载、从O到I的功率输出，对机组自身稳定性、并机系统同步能力、整个机组系统的负荷控制能力都提出了较高的要求。

目前，各种高低压柴油发电机组系统已经应用得非常普遍，但是使用者对于机组系统的选型、配置和计算普遍还有一些忽视的地方,本文将分为三个部分加以阐述。

1柴油发电机组功率选择根据GB/T2820.1-2009《往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分：用途、定额和性能》中"13功率定额定义"规定，柴油发电机组的功率定额种类分为持续功率（COP）、基本功率（PRP）、限时运行功率（1TP）和应急备用功率（ESP）四种。

四种功率定义在标准描述中有图示和解释，其中持续功率和限时运行功率的工况是恒定负载，基本功率和应急备用功率的工况是可变负载，都有持续运行和限时运行的区别（持续功率和基本功率要求机组运行除大修外全年无休，限时运行功率每年运行500h,应急备用功率每年运行200h）0但是与实际使用时厂家提供的机组运行能力有所出入，很多用户都有困惑。

2023《通信用低压柴油发电机组》标准讨论时，起草在YD/T502组与各使用单位和制造单位进行了广泛深入的讨论,一致同意主要选取持续功率（CoP）、基本功率（PRP）和限时运行功率（1TP）三种功率，分别等同定义于通信行业标准的持续功率、主用功率和备用功率（参见YD/T502- 2023中"3术语和定义”）。

其中需要说明的是，YD/T502-2023中基本功率明确要求"机组每次启动后持续以该功率供电时间不少于12h,每12h内能以该功率II0%超载运行1h。

数据中心设计中柴油发电机组的选择分析在数据中心的设计中，电力保障系统尤为重要，而作为电力保障的重要组成环节，选取合适的柴油发电机组，对数据中心的设计具有重要意义。

柴油发电机组的技术指标、负载的性质以及稳定性安全性，等都是需要考虑的重要因素。

标签：数据中心;设计;柴油发电机组1性能等级的分析在数据中心，不同的用电设备对供电系统的要求各不相同。

有些对供电系统的要求较低，而有些则有特殊的要求。

根据不同的要求划分了四个等级，数据中心用电设备（负载）大部分都是IT负载，其电源主要由UPs提供。

为了满足这类负载的用电要求，要特别注意选择合适的柴油发电机组，要选择至G3级别。

2发动机风扇驱动方式发动机风扇驱动方式分为电动驱动与直接驱动两种方式，从原理上讲都是可行的。

但是在工程实践中，如不加以说明，会由于采购产品的不同而对设计参数造成影响。

柴油发电机组风扇直接驱动功率和电动驱动功率如图1所示。

3有关0.4kV机组与10kV机组的选择数据中心可供选择的柴油发电机组有两种，一种是低压机组，另一种是中压机组。

低压机组的额定电压为0.4kV，中压机组的额定电压为10kV。

这两种功率的机组各有优点和缺点，设计人员在进行选择时要按照实际需求来进行选择。

低压机组的电流较大，造价相对较低，而且不需要单独再进行接地装置的设计，这种机组比较适合于单机系统或者小容量的并联系统。

而中压机组的电流较小，造价相对于低压机组较贵，还需要设计接地系统。

但是它能满足大容量并机系统的需求。

设计人员在进行设计和选择时，要根据预期的容量大小和财务状况进行合理的选择，既能满足所需，又不会造成浪费。

4突加负载能力分析图2展示的是在正常的使用过程中，当对发电机增加一倍的负载时电压、频率随时间的变化曲线。

从图2可见，各项偏差越小越好、各项恢复时间越短越好，即柴油发电机组的突加负载能力对于整个配电系统性能都有重要影响。

5与后端负载的配合数据中心的负荷一般分为两类，一类是以IT负载为代表的容性负载，另一类是以空调负载为代表的感性负载。

柴油发电机容量如何选择1、设置原则一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

《民用建筑电气设计规范》JGJ／T16—92 3.1 条规定：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏；二级负荷条件允许时，也宜采用二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应该按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。

根据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则：（1）当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能提供二路独立电源（一用一备或相互备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源。

（2）当电网只能提供一路电源时，为满足对一、二级负荷的供电要求，一般应设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。

（3）大、中型商业建筑中为确保市电中断时不造成较大的经济损失，也宜设柴油发电机组。

由于城市电网不可能完全独立，有时一个电源故障或检修时，另一电源有可能同时故障，因此，即使有两路或以上电源供电，为确保民用建筑中消防及其他重要设备（如智能化设备、通讯设备等）的可靠供电，一般都设置柴油发电机组。

2、容量选择自备柴油发电机组容量的选择，目前国家尚无统一的计算公式：有的简单地按电力变压器容量的10％-20％确定；有的按消防设备的容量相加；有的则根据投资者的意愿选择，造成了自备发电机组容量选择的不准确性，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在事故时满足不了使用要求。

那么，如何选择自备发电机组的容量呢？（一）方案或初步设计阶段自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20％计算。

(二)施工图阶段( 1)建筑物的用电负荷可分为三类：第一类为保安型负荷，即保证大楼内人身及设备安全和可靠运行的负荷，如消防水泵、消防电梯、防排烟设备、应急照明、通讯设备、重要的计算机及相关设备等；第二类为保障型负荷，即保障大楼运行的基本设备负荷，主要是工作区照明、部分电梯、通道照明；第三类为一般负荷，即除了上述负荷以外的其它负荷，例如：空调、水泵及其他一般照明、动力设备。

数据中心柴油发电机组系统应用方案为确保网络数据中心、数据交换中心、金融结算中心、重要系统调度中心等关键部门的设备能得到不间断的电源供电，这些机楼的供电系统通常采用"市电供电+柴油发电机组备用"所组成的电源供电系统。

1.1 柴油发电机组原理，组成及分类柴油发电机组，主要由柴油内燃机组、同步发电机、油箱、控制系统四个部分组成，利用柴油为燃料，柴油内燃机组控制柴油在汽缸内有序燃烧，产生高温、高压的燃气，当燃气膨胀时推动活塞使曲轴旋转，产生机械能，通过传动装置带动同步交流发电机旋转，将机械能转换为电能输出，给各用电负载提供电源。

柴油发电机组一般有如下构成的组件：－柴油发动机－三相交流无刷同步发电机－控制屏－散热水箱－燃油箱柴油发电机组有多种分类方法，按柴油机的转速可分为高速机组（3000rpm）、中速机组（1500rpm）和低速机组（1000rpm 以下）；按柴油机的冷却方式可分为水冷和风冷机组；按柴油机柴油调速方式可分为机械调速、电子调速、液压调速和电子喷油管理控制调速系统（简称电喷或ECU）；按机组使用的连续性可分为长用机组和备用机组；柴油发电机组通常采用三相交流同步无刷励磁发电机，按发电机的励磁方式可分为自励式和他励式。

本节重点介绍按照应用场地，冷却方式和控制方式的分类方式。

1.2 数据中心柴油发电机组容量选择1.柴油发电机组功率功率选型时机组选型的核心内容，其原则是在最少投资的前提下，满足使用要求。

柴油发电机组功率的定义比较复杂，因此首先应该明确各种功率的定义，分析机组的工况性质，确定功率条件。

然后根据机组的现场条件和负载的特性，计算并修正所需要的机组输出功率。

ISO8528-1：2005中对功率定额种类2的规定如下：1）持续功率（COP）：在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养，发电机组以恒定负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的最大功率。

2）基本功率（PRP）：在商定的运行条件下并按制造商的规定进行维护保养，发电机组以可变负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的最大功率。

集装箱式数据中心柴油发电机组的选择作者：张明智来源：《电子技术与软件工程》2016年第04期摘要通过分析集装箱式数据中心负荷的特点及柴油发电机组功率特性以及相关规范的研究，提出了集装箱式数据中心柴油发电机组功率选型方式。

【关键词】柴油发电机组集装箱式数据中心容量匹配1 引言模块化集装箱式数据中心是一种新兴的数据中心建设模式，将整个数据中心分为若干个独立集装箱.各集装箱内设备的规模、功率负载、配置等均按照统一标准进行设计。

随着业务需求的变化，不断增加独立模块，从而实现快速建设。

近年来，随着客户需求的不断提高，对数据中心机房硬件方面的要求也越来越严格。

其中，提供高度可靠的电力供应，成为必备条件之一。

为做到这一点，数据中心通常都由两路独立市电供电，同时由 UPS 和柴油发电机组配合，为关键设备提供市电中断时的备用电源。

其中UPS依靠备用电池组提供短时断电的后备保证，而较长时间的市电中断，则依靠柴油发电机组来提供电源。

因此，柴油发电机组的正确选用，对数据中心的高可用性至关重要。

2 柴油发电机组的选用针对上述应用特点，我们可以从设计阶段开始，就做出针对性的安排，以在经济合理的前提下，最大程度地提高其可靠性。

2.1 发电机组额定容量的选择在选择发电机组容量时，首先需要确定的问题是机组的功率定义。

按照国标 GB/T2820（等效于 ISO8528），机组的功率定额分三种，即持续功率（COP）、基本功率（PRP）、限时运行功率（LTP）以及应急备用功率（ESP）。

对集装箱式数据中心来说，通常都有两路市电供电，市电的可靠性非常高，所备柴油发电机组年运行时间不可能超过500h，因此，在确定机组功率定额时，应按限时运行功率来选择。

2.2 UPS对柴油发电机组的影响发电机组所带负载中，如果非线性负载小于其额定功率的 25% 时，可以不必特别考虑其影响。

而内以数据中心内以UPS为主的非线性负载，已经占到了机组额定功率的 40% 甚至更高，因此在设计柴油发电机组时，必须充分考虑 UPS 的因素。

数据中心柴油发电机的设计作者：谢向炜来源：《中华建设科技》2017年第08期【摘要】数据中心运行中主机停机故障与电源系统有很大的关系，为了保证电源系统的安全、可靠、稳定，需要按照现行规范对供配电系统做认真规划和设计，其中本次主要讲解的是后备柴油发电机的设计要点。

【关键词】数据中心；柴油发电机；供配电系统Design of Diesel Generator in Data CenterXie Xiang-wei（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）【Abstract】In order to ensure the safety， reliability and stability of the power supply system，it is necessary to make careful planning and design of the power supply and distribution system according to the existing regulations. The main reason for this is that the backup of the power supply system is related to the power supply system. Design Essentials of Diesel Generator.【Key words】Data center；Diesel generator；Power supply and distribution system数据中心是为了满足现代社会的信息化需求而建设的一整套包括计算机系统、信息处理设备、数据通信设备及其他与之配套设备的设施。

柴油发电机台数选择按照GB 50174《电子信息系统机房设计规范》对于A级机房的设计要求，柴油发电机储油时间需达到72 h；而按照美国标准TIA-942-2014 《数据中心的通信基础设施标准》对于Tier IV级机房的设计要求，柴油发电机需要达到储油时间96 h，即柴油发电机可能运行72 h或96 h，所以柴油发电机也需要备份。