数据中心和网络机房可选发电模式与容错配置

　　发电是数据中心和网络机房高可用性供电系统的关键组成部分。尽管 IT 系统依靠电池或飞轮发电机也能坚持 工作数分钟甚至几小时，但若要达到“五个九”的可用性水平，必须具备本地发电的能力。在供电情况较恶劣的地方，也必须进行发电，以使可用性达到 99.99% 或 99.9%1。

　　要解决该问题，传统的办法是采用备用柴油机或燃气发电机与 UPS 相结合。在可用性要求很高的应用中，可使用此类备用发电机的 N+1 阵列。

　　也有人提出，燃料电池和微型燃气轮机是网络机房和数据中心发电方案的上乘之选。这类系统不仅可以持续为网络机房或数据中心供电，还可以产生超额的电力以用于其他负载或反馈给市电网络，或者可以用作备用发电机。其系统可用性和总拥有成本因系统的使用方式而异，下文将对此进行论述。

　　备用模式

　　该模式采用交流市电作为主要的供电电源，本地发电只是作为计划中的断电或交流主电源出现故障时的后备电源。备用系统启动时，将使用 UPS 作为系统启动延时的过渡。对于拥有本地发电机的网络机房和数据中心，有 99% 以上采用这种工作模式。

　　持续模式

　　该模式采用本地发电作为主要的供电方式，而将市电作为断电或本地发电出现故障时的后备电源。负载由本地发电机供电，并在系统切换过程中采用 UPS 作为延时的过渡。本地发电机只为关键负载供电，如果本地发电机的功率超出负载功率，则可能未充分利用发电系统，或其工作效率处于效率曲线上某个较低的点。

　　市电交互模式

　　该模式采用本地发电作为主要的供电方式，而将市电作为断电或本地发电出现故障时的后备电源。本地发电机与市电并联，这样可以将产生的超出关键负载功率的电能反馈给市电。在该模式中，超出的电量可能只是被系统中其他的非关键负载所消耗，也可能逆向流入市电网络。通常，需要采用 UPS 来为关键负载提供缓冲保护，以免受到供电变化的影响。正常情况下，发电系统工作于其效率曲线上经济效益最高的点。

　　容错配置

　　无论采用何种技术或模式，都可以通过以下方法来提高可用性：

　　双路结构 若采用双路结构，则整个发电系统都将处于冗余保护下。理想情况下，冗余性应遍及整个电源系统，并且一直延伸到关键负载，关键负载本身应配置为可接受双路电源输入。

　　N+1 结构 在该结构中，发电系统中可靠性最低的组件由多个并联设备构成，以便在其中一个出现故障后，其他设备可以继续为关键负载供电。