柴发技术|数据中心发电机供电系统如何确定？

项目设计人员应根据项目规划，项目实际应用和对可靠性的要求确定数据中心项目的等级，再根据数据中心等级和Uptime的规定选择系统结构。

不同架构的初始投资和可靠性

由于发电机设备结构复杂，考虑到机组自身可能发生故障，发电机组设计中采用冗余来提高系统可用性。

在发电机供电系统中目前有N、N+X、2N、2N+1等不同架构。下面将分别介绍几种不同架构的初始投资和系统可靠性：

N系统

N系统满足基本需求，没有冗余的发电机。

优点：是系统简单，硬件配置初始成本低廉；由于发电机组工作在设计满负荷条件下，因此效率较高。
缺点：是可用性偏低，当发电机组发生故障，负载无保护电源；在发电机设备维护期间，负载处于无保护电源状态；存在多个单故障点。

N+X系统

N+X并联冗余系统是指由N+X台型号规格相同且具有并机功能的发电机并联组成的系统，配置N台发电机组，其总容量为系统的基本容量，再配置X台（X＝1～N）发电机组冗余设备，允许X台设备故障退出检修。

优: 相对于“N”系统，“N+X”系统在发电机组配置上有了一定的冗余，系统可靠性有所提高，同时带来了系统配置成本的增加、系统负荷率的降低导致系统整体效率降低。

缺: N+X系统在成本增加不多的前提下提高了可用性，因此得到了广泛的应用，但是该系统在发电机组输出端仍然存在单故障点，实际应用中由此造成的系统供电失败也不多见。

2N系统

为了消除单点故障，高级别供电系统通常采用备用电源的2N冗余系统。

该系统是指由两套或多套发电机组组成的冗余系统，每套发电机组N台发电机组的总容量为系统的基本容量。

该系统从交流输入经发电机组直到双电源输入负载，完全是彼此隔离的两条供电线路，也就是说，在供电的整个路径中的所有环节和设备都是冗余配置的，正常运行时，每套发电机组系统仅承担总负荷的一部分。

优: 这种多电源系统冗余的供电方式，克服单电源系统存在的单点故障瓶颈，增加了供电系统可靠性。采用2N冗余系统可用性得到明显提高。

缺: 2N冗余系统的缺点也非常明显，设备配置多、成本高，通常情况下效率比N+X系统低。

Uptime四个数据中心等级

如何选择系统架构呢？

投资者考虑的是经济效益，总是愿意以最小的投资来完成项目的建设。

而运营者考虑的是系统的可靠性，总是希望以最少的故障和最少的维保来进行系统的运营。

如何平衡两者的利益，应根据项目的具体应用而定。对于目前数据中心备用电源的系统架构，Uptime将数据中心分为四个等级，不同等级对发电机组系统架构和功率类型作出了如下规定：

 按最小投资、抑或最高可靠性来设计数据中心发电机组供电系统。