数据中心电源：数据中心的交流和直流电源是什么？

在数据中心设计方面，配电架构可以说是需要考虑的最重要方面之一。数据中心所有者和运营商抓住一切机会提高能源效率并降低运营成本。关于哪种配电架构，即交流电 (AC) 或直流电 (DC)，对于数据中心来说效率最高一直存在争议。本文将向您介绍这两种数据中心电源系统的基础知识以及它们之间的比较。

什么是交流电源？

交流 (AC) 电源是来自发电厂的标准电力格式。电流的方向以每秒 60 次（在美国）或每秒 50 次（在欧洲）的速度反转或周期性交替。在交流电源数据中心，电力以 600V AC 或 480V AC 的形式分配给设施。然后，该电源通过变压器降压为 208V AC 或 120V AC，以分配给机架供服务器和其他 IT 设备使用。

不间断电源(UPS) 和储能系统（例如电池）用作电力中断和干扰的备用电源。输入的交流电必须转换为直流电才能存储。当发生电源中断时，备用电源将存储的直流电源转换为交流电源。电力进一步传输到 PDU，然后传输到放置在机架中的服务器和 IT 设备。

什么是直流电源？

直流 (DC) 电源是一种电力形式，来自电池和太阳能电池和电池等来源。正极端子和负极端子始终分别为正极和负极。所以电流是线性的，是直接的，总是同向流动，不会在正负端之间来回震荡。

直流电源数据中心从电网获取中压交流电源。然后使用整流器将其转换为直流电。来自这些整流器的直流电源进入电池配电断路器托架 (BDCBB)，该托架将电力直接或通过保险丝警报面板传输到放置在机架中的服务器。在电源中断或干扰期间，充电电池用于电源备份。但与交流电源不同，在这种情况下不需要转换。

数据中心电源：数据中心的交流和直流电源是什么？

交流与直流电源

主要区别

如前所述，交流电源和直流电源之间的主要区别在于电子流动的方向。这种区别导致了这两个配电系统之间的所有其他差异。在交流电源中，电流周期性地改变方向，电压很容易发生变换。与 DC 电源相比，这使得它可以轻松地传输几英里的更长距离。

然而，每次交流到直流的转换都会导致功率损耗和发热。电源进行的转换越少，损耗越低，产生的热量也越少。更高的效率可以降低资本和 O&M 方面的成本。从这个意义上说，直流电源数据中心往往更节能，因为交流电源数据中心涉及更多的交流到直流转换。

优点缺点

在得出哪种配电系统更好的结论之前，我们必须先检查两者的优缺点。

交流电源的优点

标准化电源：交流电源是初级电压电源的标准化电源。它是将电力输送到住宅、企业和数据中心的形式。今天，我们的电力仍然主要由交流电供电。
远距离电力损失更少：当远距离传输电力时，例如从发电厂到市区，使用 600,000 V（伏特）的非常高的电压来提高传输效率。这是因为在高压下传输电力时，功率损耗要低得多。
易于变换：与直流电相比，交流电可以很容易地通过变压器进行变换，更适合作为基础设施供电。
易于关闭：交流电源在供电时很容易关闭，因为电压下降到零的时间是周期性的。

数据中心电源：数据中心的交流和直流电源是什么？

交流电源的缺点

需要比目标电压更高的电压：AC 需要比目标电压更高的电压才能获得所需的热量，因为电压值总是在变化，有时电压会变为零。
受线圈和电容的影响：线圈和电容产生电压，使电流沿与电流方向相反的方向流动，使电路中的电流超前或滞后。
多次转换：交流电必须转换为直流电进行存储，存储的直流电必须再次转换回交流电。这涉及数据中心的多次转换，这可能转化为更低的效率和更高的成本。

直流电源的优缺点

有关直流电源的更多详细信息，请参阅直流 (DC) 电源：它是数据中心的新常态吗？直流电源具有巨大的潜力。好处包括可观的能源节省，以及运营和基础设施成本、物理空间以及安装和维护所需时间的显着节省。

与交流电源相比，直流配电系统不那么复杂，使用的组件少得多，占用的空间也少。另外，直流电源的质量优于交流电源。最后，整合太阳能、燃料电池或风力涡轮机等可再生能源要容易得多。然而，直流电源系统仍未就电压和电连接器的标准达成一致。市场上也有少数基础设施运行在直流电源上，例如直流空调和消防系统。

直流电源未来趋势

从上面的讨论中不难看出，大量未使用的电力在交流电源数据中心中消失了。他们迷失在繁琐而持续的转换和转换过程中。为了应对严重的电力损失，一些人提出了一些想法，例如安装一个允许使用交流电源的电源，但也允许连接一个电池，在交流电源出现故障时作为 UPS 系统工作。但它只适用于较小的站点，并且不能有效地扩展到具有高客户密度的较大站点。

数据中心电源：数据中心的交流和直流电源是什么？