数据中心未来负载的估算方法

        发电机备用电力系统的容量

        确定了电力线路的容量后，就可以考虑估算相应备用发电机的容量，以便在市电故障时能够提供备用电源从而 提高数据中心的可用性。典型发电机安装如下面图 2 所示：

图2 典型发电机系统

        首先要注意上图中假设数据中心是唯一的负载，而且该负载受到备用电源的完全保护。“市电”供给可能只是标准商业电力配电系统的一部分，所以该图只是更大电力系统的一个子集。该子集是为关键 IT 负载供电的数据中心部分。

        有些负载需要通过转换开关附加到发电机上，必须考虑这些负载的电力特性。例如，机械负载需要高启动电流，而且还会产生谐波电流，这会影响发电机提供所需电力容量的能力。如果 UPS 没有在高输入功率因数下运行，其本身可能会导致这样的问题，而且如果它将超前功率因数施加到发电机上，还可能导致发电机出故障。

        某些 UPS 拓扑结构（如 delta 转换）对于发电机供电的系统是十分理想的，而且不会产生使用输入过滤电容的传统双转换系统的不良运行特性。在选择 UPS 时，仅是拓扑结构选择就会对所需的发电机容量产生重大影响，通常系数为 3（典型双转换 UPS 的发电机会是 Delta 转换 UPS 发电机的 1.75 倍到 3 倍）。与电力线路功率相同，通过比较额定（峰值）功率和稳定状态功率的发电机需求，图 3 强调了这二者间的重要区别。

图3 典型 100 KW 关键负载的额定与稳态发电机功率。

电力线路的额定值是稳定状态关键负载值的4倍以上

        在选择发电机时，为了方便，一般根据发电机的额定功率 (kW) 进行选择，但要注意发电机在设计中是以小于1 的功率因数（通常为 0.8）来运行负载。这意味着电流和电压的相位会稍微有些不同，发电机必须能够承受 这个差异。一个 1000 kW 的发电机，设计在运行负载功率因数为 0.8，那么其额定功率为 1200 kVA。不要将发电机的 kVA 额定值和实际功率容量相混淆，后者总是以 kW 来计算的。有关功率因数的详细信息，请登陆http://www.apcc.com/参阅完整版 APC 第 15 号白皮书“瓦特和伏安：极易混淆的概念”。

        对支持和冷却数据中心中的关键负载所需的电源功率进行评估，这在满足最终用户可用性预期的设备开发过程中十分重要。通过使用上述过程，可以做出功率需求的合理估算。这有助于指定网络关键物理基础设施组件的容量，以达到需求评估所确定的可用性。在做出了初步估算之后，就可以在有竞争力的 NCPI 系统供应商或咨询工程师（如果数据中心的规模足够大）的协助下开始概念设计和详细设计。根据上述功率需求评估过程确定的容量和可用性配置，随后就可以进行成本估算了。

        全球各地数据中心的电源和冷却基础设施每年浪费的电力超过 6000 万兆瓦时，这部分电力在 IT 设备供电过程中未发挥任何作用。这对于整个行业来说是巨大的经济负担，同时也会造成严重的公共环境问题。

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