数据中心供电：独立的并联冗余系统

　　[导读]当人们设计这些系统时，通常提供紧急情况备用发电机组(EG)，和/或不间断电源供应系统(UPS)，并且为了最大限度地减少停机时间的风险，配置了多个冗余装置。

　　大型技术设施，如：企业，大规模的和共建的数据中心、加工中心和实验室等是世界上能源最密集的场所。这些设施承担着巨大的责任，因为要满足它们支持的企业任务的要求。当人们设计这些系统时，通常提供紧急情况备用发电机组(EG)，和/或不间断电源供应系统(UPS)，并且为了最大限度地减少停机时间的风险，配置了多个冗余装置。

　　通常情况下，这些配置已经采取四种基本形式之一：具有独立的“A”和“B”系统的双冗余(或系统加系统);多模块并联冗余(多个模块并联在一个共用的电源总线上);独立的冗余(专用模块或系统，作为对所有其它装置的冗余)，和共有的冗余(或分布式冗余)，其中，负荷可以在多个系统中转移。

　　所有这些配置都有优点和缺点。双冗余、独立的冗余和共有的冗余系统，提供优良的故障分离功能，但需要昂贵的快速启动交换机来转移故障装置上的负荷。多模块并联冗余系统在各个装置之间均分负荷，但将所有装置暴露给故障发生的装置。

　　在Maryland州Baltimore市的CCG集团设施集成公司(CCG)，开发了一种新形式的冗余，称为独立并联(IP)冗余。独立并联一词意味着设计的装置是彼此分离的，但仍然还是并联的。由一个独立并联(IP)配置组成的装置，在共用的电源总线上通过感应式反应器(磁扼流圈)，并联起来，这些“独立并联(IP)扼流圈”被设计用来，向正常的功率流提供一个非常小的阻抗，向故障功率流提供一个高阻抗。这使得任何连接到的独立并联(IP)电源总线上的模块可以与所有其它连接的模块交换负载功率，但只限于提供大量的故障功率到扼流圈另一边的系统中的任何点。

　　这种配置结合了上述系统的优点，大大减少了它们的缺点。一个独立并联(IP)的安排如下：

　　•允许所有装置分担负荷，没有特定的装置被确定为冗余，并能产生超过20兆瓦的并联容量，提供卓越的容量灵活性。

　　•在各装置之间提供故障隔离，一个装置的一个故障对其它任何装置不会造成偏离可接受的输出公差。

　　•无需快速启动交换机，在各装置或系统产生冗余，尽管如果需要这种开关，在设计时是可以用的，这提高了产品的可靠性。

　　•在维修期间，本系统内，对所有其它装置来说，都有一个旁路，绕过负荷，不需要用发电机组，提高了产品的可靠性。

　　•适合于绝大部分的现有设备，包括动态或静态UPS、惯性(飞轮)或化学(电池)能量储存、双引擎柴油UPS、甚至单独的引擎发电机，同时既适合中压，也适合低压。

　　•允许装置量化，只根据它们自己的负荷加上百分比确定大小，这等于理想水平的冗余，降低了成本。

　　独立并联(IP)的冗余设计是关键系统配置的一个进步。一些大型关键设施的运营商已经成功地利用了这一概念，包括DuPont Fabros Technologies公司、Yahoo!、和Chevron Energy Services公司。

　　关于作者：Michael Mosman，CCG Facilities Integration公司的技术总监。