|
数据中心是支持不断增长的数据交换和数据存储需求所必需的，如今已成为全球网络基础设施和计算设施的基本组成部分。2018年数据中心整体用电量已达205TWh，几乎占全球电力供应的1%。
数据中心由于电力负荷大、性能非线性等特点，对电网影响较大，短期内用电需求波动明显。2因此，分析数据中心负载特性、评估电网动态性能和暂态稳定性如何受到影响非常重要。为此，需要一个准确完整的数据中心电源模型，并需要开发一个反映动态性能的电源模拟器或仿真器。大多数仿真和仿真平台包括 PSCAD 和 Matlab Simulink 等数字仿真工具、RTDS 和 Opal-RT 等实时数字仿真器，以及带有缩小原型或硬件测试台的基于模拟的仿真工具。尽管模拟仿真器更昂贵、更笨重且更难安装，但它们提供了更准确的结果。3本文提出了一种基于转换器的数据中心配电系统实时功率仿真器。该电源仿真器基于 NSF/DOE 工程研究中心开发的硬件测试平台 (HTB) 平台，旨在克服数字仿真器和传统模拟仿真器所带来的问题。HTB 是基于多个转换器的可重构实时电网仿真器，用于执行实际功率测试和仿真具有广泛时间尺度(从微秒到秒)、更高的鲁棒性、更少的计算资源以及模拟精确瞬态的能力的电网回复。通过对互连的三相电压源逆变器 (VSI) 进行编程，可以模拟发电机、电池储能系统和电力负载等不同的功率设备。点击这里阅读原文。4 工作原理 一种常见且广泛使用的数据中心交流配电系统如图 1 所示。5供电系统包括集中式不间断电源 (UPS)、配电单元 (PDU)、机架级电源单元 (PSU)、服务器板和负载。空气冷却系统包括冷却塔、冷却器、水泵、机房空气处理器 (CRAH) 和服务器机房风扇。
|
图 1：数据中心的典型交流配电系统