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数据中心供电拓扑

一个典型的 2N 架构(接近 Tier IV):从两路 10kV 市电一直画到服务器的两个电源模块。点上面的场景看故障时电从哪条路走;点图里任意设备看它是干什么的。

A 路 B 路 柴油发电机 蓄电池放电 无电 故障 / 失电 / 检修 ■ 开关合闸 □ 开关分闸

看懂这张图

两路市电,来自不同变电站

A、B 两路 10kV 进线最好来自两个不同的上级变电站,至少是不同母线段。一个变电站出事,另一路还在。

2N:每一路都能扛全部负载

A、B 两套从变压器到列头柜完全独立,每套都按 100% IT 负载配置。任何一个设备坏了或检修,另一套照样能撑,代价是设备量翻倍、平时每套只跑到 50% 以下。

N+1:多一台备着

柴发通常是 N+1:需要 2 台就装 3 台。比 2N 便宜,能容忍一台故障,但不能同时坏两台。很多机房是“IT 链路 2N + 柴发 N+1”这种混搭。

UPS 填的是那十几秒

市电断了到柴发启动、并机、带上负载大约要 10~30 秒。这段时间靠 UPS 的蓄电池顶着,所以电池一般按 10~15 分钟配置,留足重试启动的余量。

制冷不走 UPS(通常)

冷机、水泵功率大,一般不接 UPS,断电后等柴发来了再重启。所以大机房会配蓄冷罐或给末端风机、水泵单独接 UPS,避免这几十秒里机房温度飙升。

最后一米:服务器双电源

服务器有两个电源模块(PSU),分别插在机柜里的 A、B 两条 PDU 上。任意一路断电,另一个 PSU 自动接管全部负载,服务器无感。单电源设备要加 STS 静态切换开关。

几种常见架构

架构做法特点
2N UPS本页这种,A/B 两套 UPS 完全独立可靠性最高,金融、核心机房常用;设备利用率低
N+1 UPS一套并机系统,多一台冗余模块省钱,但输出母线只有一条,母线或下游开关坏了就全断
DR 分布式冗余3 套 UPS 带 3 组负载,每组负载接其中两套利用率可到 66%,海外大型托管机房常见,设计和运维更复杂
市电 + HVDC一路市电直供,一路 240V/336V 高压直流中国运营商和互联网大厂常用,省掉一级逆变,效率更高、更省钱
机柜级电池 BBU不要集中 UPS,电池放进服务器机架Google、Meta 等超大规模机房的做法,配合 48V 直流母线

数值是示意量级,具体容量取决于机房规模。← 返回杂七杂八