由工业和信息化部信息化推进司指导,中国数据中心产业发展联盟主办,北京三达经济技术合作开发中心与中国IDC产业联盟网承办的“2011中国数据中心产业发展大会(第一届)”于3月22日在北京隆重召开。本次峰会将围绕国内数据中心领域产业发展、规划建设、市场运营、应用导向、技术引领、客户服务感知等进行深入交流和探讨。
以下为ABB低压电器设备有限公司产品经理刘阳的演讲实录。
ABB低压电器设备有限公司产品经理 刘阳
刘阳:很高兴能借这次机会与大家一起分享ABB在配电安全性以及可靠性方面的专业理念,以及为数据中心提供特殊的解决方案,包括智能化的管理系统,就是为数据中心的高可靠性供电和有效的监控。
对于数据中心来说与传统的产业不一样,它的生产过程中,生产原料就是电力,可以理解为强电进去,然后一连串的弱电信号出来。所以说对数据中心,供电可靠性要求非常高。同时,由于数据中心由低密度向高密度发展,所以单位面积供电容量也是越来越大。包括一些银行数据中心内部的调查,包括国外独立机构的调查,都表明在整个数据中心里面,供电故障是数据中心整体功能下降的主要原因。
供电安全,按ABB的理念,要从端到终,在整个链条上都要体现供电的安全性。以国内A类数据中心来说,一般来讲从10千伏到变压器,到0.4千伏的配电柜以及UPS到列头柜,整个一串电路都不应该存在短板。但是在实际项目当中,由于工程建设不一样,往往在末端UPS、列头柜需要比较好的解决产品和方案,前几年有一些没有达到很好的平衡。在某些区域,对于A级机房要求两路市电、一路油机,但是在实际情况下,能不能保证在区域层面下这两路市电都能供电。因为在有些情况下,实际上很多两路市电的源头是一个,这种情况下用两路油机,一路市电可能会更好。为了保证数据中心可靠的供电,在每个环节上都要考虑到,包括产品,包括方案。
对于低压柜来讲,保证它的可靠性,主要是杜绝产生故障的几个方面。
首先,工作电量引起的温升。最大的故障就是火灾,我们在国内也发生过这种情况,就是在机场,因为火灾,结果使整个机场的数据中心停电了。另外,瞬间过电压,雷击、浪涌所引起的过电压短路。再有短路引起的距离冲击和热冲击,现在的数据中心单台变压器容量越来越大,在下游动作的时候,变压柜能否承受电流?这是一个很重要的问题。如果有的设备承受不了短路电流,当短路的时候,整个电压柜可能会引发局域性停电。
另外是维护的安全性,从产品的本身,首先要保证维护人员的安全。还有一个角度,怎么样保证设备的安全。在国内很多数据中心出故障情况下,有很多种情况就是在正常维护的时候,就是在做柴油发电机试电的平时维护切换,不是真正故障的时候,往往引起设备的停电故障,在方案上存在着问题。
另外,一个特殊的应用环境,包括盐雾、振动以及高海拔等情况。另外就是抗冲击及震动,跟环境是相辅相成的。抗冲击震动很多还体现在产品的运输和安装环节,从事设备管理的经常会碰到这种情况,这个设备在厂家工作状态很好,但是运到现场就不行了,就是抗击震动的产品设计方案有问题。
如果在发生故障的时候,要保证系统上的故障限制在最小,主要是考虑在方案上。从供电上来讲,从10千伏一直到末端的列头柜互相配合,某一点发展故障不至于整个系统故障扩大化。
对于质量的保证,在ABB整个原则就是所有产品严格执行相关标准和实验,实验的目的是为了产品的生产,不是为了拿一个证书,这是ABB的原则。而且对于MNS3.0来讲,在全球三十几家工厂,每家的产品都是可以互换的。我们在北京有一个银行的数据中心项目,它在15年前买了国外MNS柜子,随着机房的面积增大,机架容量增大,原来的不够了,又加了一台柜子,就从我们厂里买了一台柜子拼接到原来的柜体上。虽然是两个国家的产品,但是都是ABB生产的,所以不需要相互的测量,业主那边没有停电。去年我们又给他们加了很多回路,就是增加一些机架,另外铺设一些电缆,这是整个互换性,保证它的质量,同时也保证数据中心后期的发展。
另外,对于数据中心一个比较特殊的地方,对于数据中心来讲,服务器的更新换代时间是3-5年,对于低压柜产品来讲一般要工作15年以上。两方面怎么配合协调,你这个机房由低密度变成高密度,或者机房增加一些设备,是不是需要整体停电才可以进行改造?我们的方案有两种,一个从变电所,通过MNS3.0,让整个系统不用断电。另外,在末端的列头柜,通过ABB专有的Smissline来实现热插拔。同时,ABB的SmissLine系统还可以实现三项负荷的在线调整,更有效的提高UPS的使用率,避免发生总负荷不超,UPS可以承受100安的电流,通过SmissLine系统来避免故障的发生。
另外是监控系统,对于数据中心来讲跟传统工业不一样,传统工业就是监测产品的生产过程中流量和压力的变化,来指导生产的过程。对于数据中心来讲,能监测的只有电流,整个监控系统就是我们的眼睛,通过监测电流量的变化可以知道整个系统的运行状态。
还有一点,通过整个监控系统知道整个操作。因为在ABB专业理念上来讲,维护不能简简单单根据时间来维护,比如半年或者一年维护一次,国内很多出故障也是,正常运行没有问题,但是检修完以后就出现问题了。所以我们运维结合专家系统,可以判断什么时间需要维修,什么时间不需要维修,包括维修到什么程度,ABB也有专业的技术方案。
另外,可以提供丰富的报表功能,就是列头柜后台的管理系统。通过监测机房,包括列头柜的用电量,包括月报表、日报表,结合专家系统,就可以做到最大限度的节能。比如说分析各个机柜的电量运行情况,可以关掉一些不用的设备,另外,可以合理利用峰谷的差价,可不可以通过调整设备来达到合理利用峰谷差价的目的。
最后,给大家放一下地震实验视频。在产品标准上只有形式实验,没有其他的实验,作为产品标准的要求,只有这一个实验的要求。ABB又另外做了两个比较重要的实验,一个是电弧实验,在万一发生故障的时候,比如说维修人员不小心把扳手掉到台上,通电的时候又没有进行测试,这个时候电弧实验可以保证故障不至于引起设备的损坏。另外,这个故障不会引起人员伤亡,就是模拟一个人站在柜子前,当电弧故障发生之后,这个人会受到人身的伤害,这个就是电弧实验。
另外一个就是地震实验。在ABB内部,我们是针对所有MNS做的一个通用的实验。其他的厂家,都没有做过这个实验。经过这次日本大地震之后,这方面会有更强的要求。这个录像主要是给大家提供地震实验的实验方法,也有助于大家了解数据中心其他设备是如何应付地震的。
下面这个台子是震动的实验台,可以看到接了很多线出来,就是监测在地震的情况下供电的连续性。震动实验做完以后,对低压柜进行实验,看是否能够满足电压的性能。这个录像是按照国内通用的一个标准,这是在国内做的,因为各地区的地震实验条件是不一样的,我们这个是在中国按照通用条件做的。
先是震五次,按地震实验的要求,50年一遇的地震,最后一次是100年一遇的地震。其实是经过这次日本地震之后,所有国内地震实验数据,包括实验方法,都可以改正的,因为这次地震是有史以来记录到的最强的地震。实验方法就是实验台的震动冲击,要比实际的地震更要高一层,验证设备抗震动的能力。
今天的演讲就到这里,如果大家有兴趣可以会后再进行交流。