CN117642949A - 用于数据中心的电源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于数据中心(100)的电源系统(102)。所述电源系统包括一个或多个固态变压器(solid state transformer，SST)(104A‑N、304A‑D)、一个或多个第一级DC‑DC转换器(106A‑N)和一个或多个第二级DC‑DC转换器(108A‑N)。所述一个或多个固态变压器(solid state transformer，SST)用于将中压交流电(medium‑voltage Alternating Current，MVAC)输入或中压直流电(medium‑voltage Direct Current，MVDC)输入中的任一个转换为第一低压直流电(low‑voltage Direct‑Current，LVDC)输出。所述一个或多个第一级DC‑DC转换器用于将所述第一低压DC输出转换为第二LVDC输出。所述一个或多个第二级DC‑DC转换器用于将所述第二LVDC输出转换为第三LVDC输出。所述第三LVDC输出用于为数据中心ICT负载区域(110)中的一个或多个服务器供电。
Description
技术领域
本发明涉及电源系统，更具体地，本发明涉及用于数据中心的电源系统。
背景技术
数据中心是存储、处理和散播IT和电信运营数据和应用的集中式设施。由于数据中心存储组织的宝贵无形资产，因此数据中心的安全性和可靠性至关重要。
大多数数据中心基于低压交流电(Low Voltage Alternating Current，LVAC)架构和50Hz或60Hz低频变压器(Low Frequency Transformer，LFT)功率分配。LVAC架构包括高达数兆瓦的大规模功率转换块，能够引起非常高的短路电流。LVAC架构中包括重型大功率母线系统。出于短路保护，在其中包括了大型且昂贵的短路保护设备，这使得LVAC架构的实现成本更高。具有LVAC的数据中心可以具有无功功率，需要通过附加的设备来补偿无功功率，否则会导致LVAC架构中产生附加损耗。LVAC通常包括一个相对较低的配电电压系统，所述系统具有400V/230V/50Hz三相以及中性线和接地线，从而导致横截面布线较大。此外，出于N+N冗余系统的高可用性要求，LVAC架构对于双电源来说是超大的。
在每个AC/DC功率转换设备中，LVAC架构必须使用大型本地储能设备(DC链路电容器)来补偿低频(100Hz)功率纹波，这需要更多的功率转换级(两级对比一级)，并导致转换效率较低，从而导致布线和其他功率分配元件上的压降更多。LVAC架构包含无功功率，需要通过LVDC系统中不存在的附加设备来补偿无功功率。此外，LVAC架构需要具有AC-DC-AC功率转换的AC不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)。
因此，本发明的目的是改进现有系统或技术的有效功率到数据中心的分配，实现更少的功率转换级和更少的功率分配元件。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于数据中心的电源系统，所述电源系统具有更高的功率有效分配、更少的功率转换级和更少的功率分配元件，同时避免了现有技术方法的一个或多个缺点。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
本发明提供了一种用于数据中心的电源系统。
根据第一方面，本发明提供了一种用于数据中心的电源系统，包括：
一个或多个固态变压器(Solid State Transformer，SST)，用于将中压交流电(Medium-Voltage Alternating Current，MVAC)输入或中压直流电(Medium-VoltageDirect Current，MVDC)输入转换为第一低压直流电(Low-Voltage Direct Current，LVDC)输出，
一个或多个第一级DC-DC转换器，用于将所述第一低压直流电(Low-VoltageDirect Current，LVDC)输出转换为第二LVDC输出，
一个或多个第二级DC-DC转换器，用于将所述第二LVDC输出转换为第三LVDC输出。所述第三LVDC输出用于为所述数据中心中的一个或多个服务器供电。
所述电源系统提供了DC电压的更高有效配电电压，从而降低了布线和配电成本。所述电源系统是一种更有效的功率转换系统，其具有更少的功率转换级。所述电源系统是一种新型的冗余馈电系统，所述系统使用LVDC，例如+750V DC和-750V DC，互为备份。所述电源系统在配电时提供了更好的故障隔离和选择性，并减轻了所述电源系统中的故障发展(即，由具有N+1冗余的转换器阵列进行功率分区)。所述电源系统为所述一个或多个服务器提供恒定功率，从而避免了所述电源中的100Hz纹波。通过使用输出限流固态变压器，通过使用较小的功率转换块进行功率分区，所述电源系统提供了更少的短路能量要进行处理。所述电源系统包括单点故障(Single Point of Failure，SPOF)分析，以在功率架构或功率基础设施中提供最大的恢复能力。所述电源系统提供了更高的DC电压，以降低配电损耗。
用于所述数据中心的所述电源系统包括功率分区，所述功率分区提供输入并行和输出分离，以有效地传输功率。所述电源系统提供了隔离地浮动系统的故障隔离和接地故障监测。由于隔离电网，所述电源系统提供了低接地故障电流。所述电源系统通过双极性DC传输系统提供了高功率密度，例如，+/–750V，具有浮动中点，支持接地故障检测的电位偏移技术。用于所述数据中心的所述电源系统提供了在具有一个或多个机架行和空白区域的一个或多个地方选择电池自主性的高度灵活性。所述电源系统可以使用电力线通信(PowerLine Communication，PLC)监测功率基础设施。
优选地，所述MVAC输入或所述MVDC输入从至少两个输入馈源处提供。
优选地，所述第一LVDC输出和所述第二LVDC输出作为单个电压或极性相反的两个相等电压提供。
优选地，所述第一LVDC输出的值为+750V DC、+/–750V DC或+1500V DC中的一个。
优选地，所述第二LVDC输出的值为+/–375V DC。
优选地，所述第三LVDC输出是安全特低压(secure extra low voltage，SELV)。
优选地，所述电源系统包括一个或多个冗余设备，以在所述电源系统的每级处提供功率备份。
优选地，所述一个或多个冗余设备是部分功率转换器。
优选地，所述部分功率转换器包括谐振平衡电路，以将输入电压分成两个相等的一半。
优选地，所述一个或多个冗余设备是具有电压分割功能的变压器耦合平衡器。
优选地，所述一个或多个冗余平衡器包括多个二极管，用于阻止功率流回到所述电源系统中的故障位置。
优选地，所述电源系统包括设置在所述一个或多个第一级DC-DC转换器与所述一个或多个第二级DC-DC转换器之间的一个或多个转换开关，以创建次级馈电冗余。
优选地，所述电源系统包括在所述一个或多个SST中的每一个的输出处的永久隔离监测装置。
优选地，所述电源系统包括在所述一个或多个SST中的每一个的输入处的选择性故障保护装置。
优选地，所述电源系统包括在所述一个或多个SST、所述一个或多个第一级DC-DC转换器和所述一个或多个第二级DC-DC转换器中的至少每一个中的电力线通信装置。
因此，与现有技术相比，所公开的电源系统提供了一种更有效的功率转换系统，其具有更少的功率转换级，所述功率转换级通过一个或多个非调节转换器降压。所述电源系统提供了更好的故障隔离和更好的功率分配，同时降低了配电损耗。
本发明的这些和其它方面将从下面描述的实现方式中显而易见。
附图说明
现在将仅以示例的方式参考附图来描述本发明的实现方式，在附图中：
图1示出了本发明的实现方式提供的用于数据中心的电源系统的框图；
图2示出了本发明的实现方式提供的用于数据中心的电源系统的泛型结构；
图3示出了本发明的实现方式提供的电源系统的架构和冗余结构的框图；
图4A至图4F示出了本发明的实现方式提供的用于服务器机架的电源系统的示例性冗余结构的示意图。
具体实施方式
本发明的实现方式提供了一种用于数据中心的电源系统，所述电源系统具有更高的功率有效分配和更少的功率转换级。
为了使本领域技术人员更容易理解本发明的方案，结合附图描述本发明的以下实现方式。
本发明的说明书、权利要求书及上述附图中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”(如果有)等术语用于区分相似的对象，而不一定用于描述特定的序列或顺序。应当理解，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的，使得本文描述的本发明的实现方式例如能够以本文所示或所描述的序列以外的序列来实现。此外，术语“包括”和“具有”及其任何变体旨在涵盖非排他性包括。例如，包括一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不一定限于明确列出的步骤或单元，而是可以包括未明确列出的或此类过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明的实现方式提供的用于数据中心100的电源系统102的框图。电源系统102包括一个或多个固态变压器(Solid State Transformer，SST)104A-N、一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N和一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N。所述一个或多个固态变压器(Solid State Transformer，SST)104A-N用于将中压交流电(Medium-VoltageAlternating Current，MVAC)输入或中压直流电(Medium-Voltage Direct Current，MVDC)输入中的任一个转换为第一低压直流电(Low-Voltage Direct Current，LVDC)输出。所述一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N用于将第一低压DC输出转换为第二LVDC输出。所述一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N用于将第二LVDC输出转换为第三LVDC输出。第三LVDC输出用于为数据中心ICT负载区域110中的一个或多个服务器112A-N供电。
电源系统102提供+/–750V DC的更高有效配电电压，从而降低了布线和配电成本。电源系统102是一种更有效的功率转换系统，其具有更少的功率转换级。功率转换级可以通过非调节转换器降压至+/–375V DC。电源系统102是一种新型的冗余馈电系统，其使用+750V DC和-750V DC互为备份。电源系统102在配电时提供了更好的故障隔离和选择性，并减轻了电源系统102中的故障发展(即，由具有N+1冗余的转换器阵列进行功率分区)。电源系统102为所述一个或多个服务器112A-N提供恒定功率，从而避免了电源中的100Hz纹波。通过使用输出限流固态变压器，通过使用较小的功率转换块进行功率分区，电源系统102提供了更少的短路能量要进行处理。电源系统102包括单点故障(Single Point of Failure，SPOF)分析，以在功率架构或功率基础设施中提供最大的恢复能力。电源系统102提供了更高的DC电压，以降低配电损耗。
用于数据中心100的电源系统102包括功率分区，所述功率分区提供输入并行和输出分离，以有效地传输功率。电源系统102提供了隔离地(Isolated Terra，IT)浮动系统的故障隔离和接地故障监测。由于隔离电网，电源系统102提供了低接地故障电流。电源系统102通过双极性DC传输系统提供了高功率密度，例如，+/–750V，具有浮动中点，支持接地故障检测的电位偏移技术。用于数据中心100的电源系统102提供了在具有一个或多个机架行和空白区域的一个或多个地方选择电池自主性的高度灵活性。电源系统102可以使用电力线通信(Power Line Communication，PLC)监测功率基础设施。
电源系统102用于将电力从高压交流电(High Voltage Alternating Current，HVAC)、中压交流电(Medium Voltage Alternating Current，MVAC)、高压直流电(HighVoltage Direct Current，HVDC)或中压直流电(Medium Voltage Direct Current，MVDC)中的任一个降压为低压直流电(Low Voltage Direct Current，LVDC)或安全特低压(Secure Extra Low Voltage，SELV)中的任一个。SELV可以是AC或直流电(DirectCurrent，DC)中的任一个。电源系统102可以通过直接用一个或多个功率转换块将高压功率转换为较低压功率来对来自电网的供应功率进行分区。优选地，所述一个或多个功率转换块包括所述一个或多个固态变压器104A-N、一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N和一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N。优选地，电源系统102用于使用用于MVAC或MVDC中的任一个到LVDC的转换的一个或多个或更小的实体(即，所述一个或多个功率转换块)来对功率进行分区。优选地，电源系统102包括具有DC功率转换和分配的DC架构。电源系统102提供了更高密度和从LVDC到SELV(12V或48V DC)的单级功率模块。
所述一个或多个固态变压器104A-N可以包括提供电隔离的一个或多个AC-AC转换器和AC-DC转换器。所述一个或多个固态变压器104A-N用于调节来自电网的功率的电压和电流。所述一个或多个固态变压器104A-N调节电压和电流以用于功率下变频。优选地，所述一个或多个固态变压器104A-N包括对LVDC的限流能力。所述一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N和所述一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N用于调节从所述一个或多个固态变压器104A-N接收的功率的电压和电流。所述一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N和所述一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N调节电压和电流以用于功率下变频。在所述一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N和所述一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N中调节的功率用于为数据中心ICT(信息和通信技术(Information and Communication Technology，ICT))负载区域110供电。数据中心ICT负载区域110用于存储和共享一个或多个应用和数据。数据中心ICT负载区域110可以包括一个或多个交换机、一个或多个存储系统、一个或多个路由器、一个或多个防火墙以及应用交付控制器。优选地，数据中心ICT负载区域110是容纳一个或多个系统及相关联组件(包括电信和所述一个或多个存储系统)的建筑物、建筑物内的专用空间或一组建筑物。
优选地，所述MVAC输入或所述MVDC输入从至少两个输入馈源处提供。
优选地，所述第一LVDC输出和所述第二LVDC输出作为单个电压或极性相反的两个相等电压提供。
优选地，所述第一LVDC输出的值为+750V DC、+/–750V DC或+1500V DC中的一个。
优选地，所述第二LVDC输出的值为+/–375V DC。
优选地，所述第三LVDC输出是安全特低压(secure extra low voltage，SELV)。
优选地，电源系统102包括一个或多个冗余设备，以在电源系统102的每级处提供功率备份。
优选地，所述一个或多个冗余设备是部分功率转换器。
优选地，所述部分功率转换器包括谐振平衡电路，以将输入电压分成两个相等的一半。
优选地，所述一个或多个冗余设备是具有电压分割功能的变压器耦合平衡器。
优选地，所述一个或多个冗余平衡器包括多个二极管，用于阻止功率流回到电源系统102中的故障位置。
优选地，电源系统102包括设置在所述一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N与所述一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N之间的一个或多个转换开关，以创建次级馈电冗余。
优选地，电源系统102包括在所述一个或多个SST 104A-N中的每一个的输出处的永久隔离监测装置。
优选地，电源系统102包括在所述一个或多个SST 104A-N中的每一个的输入处的选择性故障保护装置。
优选地，电源系统102包括在所述一个或多个SST 104A-N、所述一个或多个第一级DC-DC转换器106A-N和所述一个或多个第二级DC-DC转换器108A-N中的至少每一个中的电力线通信装置。
优选地，用于数据中心100的电源系统102识别接地泄漏或故障、短路或开路中的任一个。当电源系统102识别接地泄漏或故障时，其可以定位并清除故障。电源系统102可以在清除故障的同时以冗余或备份模式操作。
图2示出了本发明的实现方式提供的用于数据中心的电源系统的泛型结构200。泛型结构200包括电网连接202、一个或多个第一电平转换器204A-N和一个或多个ICT机架206A-N。优选地，泛型结构200包括一个或多个小功率转换块，所述一个或多个小功率转换块使用功率电子转换设备来使中压交流电(Medium Voltage Alternating Current，MVAC)或中压直流电(Medium Voltage Direct Current，MVDC)中的任一个跨较低压直流电(Lower Voltage Direct Current，LVDC)降低至安全特低压(Secure Extra Low Voltage，SELV)。电网连接202是到配电网的电连接，用于输送电力(即，功率)。优选地，电网连接202是中压交流电(Medium Voltage Alternating Current，MVAC)电网。优选地，电网连接202是中压直流电(Medium Voltage Direct Current，MVDC)电网。MVAC或MVDC中的任一个从电网连接202被传输到所述一个或多个第一电平转换器204A-N。优选地，泛型结构200包括在电网连接202与所述一个或多个第一电平转换器204A-N之间的选择性故障保护，以保护电源系统免受功率的任何高压或低压分配和波动的影响。所述一个或多个第一电平转换器204A-N从电网连接202接收功率。所述一个或多个第一电平转换器204A-N可以是模块化固态变压器。模块化固态变压器的尺寸可以较小。优选地，所述一个或多个第一电平转换器204A-N调节从电网连接202接收的功率中的电压和电流。优选地，所述一个或多个第一电平转换器204A-N中的转换是电源系统中的第一电平功率转换。所述一个或多个第一电平转换器204A-N可以用于MV-LV的隔离。
在所述一个或多个第一电平转换器204A-N中调节的功率被传输到所述一个或多个ICT机架206A-N。所述一个或多个ICT机架206A-N包括A电源、B电源、第一机架转换器、第二机架转换器、一个或多个服务器转换器，所述一个或多个服务器转换器由第一机架转换器或第二机架转换器中的任一个供电。第N个ICT机架206N包括机架转换器N的A电源208A、机架转换器N的B电源208B和一个或多个服务器转换器210A-N，所述一个或多个服务器转换器由机架转换器N的A电源208A或机架转换器N的B电源208B中的任一个供电。机架转换器N的A电源208A可以由一个或多个第一电平转换器204A-N供电，并且机架转换器N的B电源208B可以由另一个第一电平转换器供电。优选地，机架转换器N的A电源208A和机架转换器N的B电源208B中的转换是放置在所述一个或多个ICT机架206A-N中或顶部的电源系统中的第二电平功率转换。在机架转换器N的A电源208A和机架转换器N的B电源208B中调节的功率被传输到所述一个或多个服务器转换器210A-N。所述一个或多个服务器转换器210A-N用于调节从机架转换器N的A电源208A和机架转换器N的B电源208B接收的功率。所述一个或多个服务器转换器210A-N可以用于从LV到SELV的隔离。优选地，所述一个或多个服务器转换器210A-N中的转换是电源系统中的第三电平功率转换。
优选地，泛型结构200包括在所述一个或多个第一电平转换器204A-N中的任一个与所述一个或多个ICT机架206A-N之间或在所述一个或多个ICT机架206A-N与所述一个或多个服务器转换器210A-N之间的选择性故障保护，以保护电源系统免受功率的任何高压或低压分配和波动的影响。选择性故障保护可以包括混合固态断路器或纯固态断路器中的任一个。
优选地，所述一个或多个第一电平转换器204A-N包括在每个固态变压器输出处的永久隔离(isolation，iso)监测。优选地，所述一个或多个第一电平转换器204A-N、机架转换器N的A电源208A、机架转换器N的B电源208B和所述一个或多个服务器转换器210A-N使MVAC或MVDC跨LVDC降低至SELV。泛型结构200可以包括一个或多个可能的电平，以使MVAC或MVDC降低至SELV。所述一个或多个可能的电平可以是电源系统中的第一电平功率转换、第二电平功率转换和第三电平功率转换。
泛型结构200还包含一个或多个储能块212A-N，以用于在局部停电事件期间提供功率。优选地，所述一个或多个储能块212A-N是具有不同化学性质的电池系统。优选地，这些电池系统具有锂电池化学性质。
图3示出了本发明的实现方式提供的电源系统的架构和冗余结构的框图300。框图300包括一个或多个电网302A-N、一个或多个固态变压器304A-N和一个或多个机架行306A-N。所述一个或多个电网302A-B是输送功率的电网。所述一个或多个固态变压器304A-N用于调节从所述一个或多个电网302A-N接收的功率中的电压和电流。优选地，具有几个100kW的所述一个或多个固态变压器304A-N从至少两个中压交流电(Medium Voltage AlternatingCurrent，MVAC)输入馈源产生750V DC或+750V DC和-750V DC的输出电压。所述+/–750V DC输出可以用作单个+1500V DC输出。
在所述一个或多个固态变压器304A-N中调节的功率被传输到所述一个或多个机架行306A-N。所述一个或多个机架行306A-N包括用于调节功率并向服务器供应功率的一个或多个冗余结构。优选地，所述一个或多个机架行306A-N是服务器机架。所述一个或多个冗余结构可以是冗余电源结构，具有来自所述一个或多个固态变压器304A-N中的任一个的+750V DC和来自所述一个或多个固态变压器304A-N中的任一个的另一个-750V DC。优选地，来自所述一个或多个固态变压器304A-N中的任一个的+/–750V DC由所述一个或多个电网302A-N独立地馈电。
图4A至图4F示出了本发明的实现方式提供的用于服务器机架的电源系统的示例性冗余结构的示意图。服务器机架从一个或多个固态变压器接收功率。图4A示出了示例性冗余结构400，所述冗余结构包括冗余平衡器402、一个或多个非调节DC-DC转换器404A-B、一个或多个服务器电源单元(Power Supply Unit，PSU)PSU 406A-B和一个或多个服务器408A-B。冗余平衡器402用于创建从+/–电源线路中的一条线路到其他线路的功率备份。冗余平衡器402包括一个或多个二极管，以阻止功率的流动。优选地，所述一个或多个二极管阻止功率流入电源系统的其他区域中的故障位置。所述一个或多个非调节DC-DC转换器404A-B用于对来自所述一个或多个固态变压器的功率进行下变频。所述一个或多个非调节DC-DC转换器404A-B可以包括从750V DC电平到375V DC电平的非调节下变频。优选地，稍微修改的AC服务器电源用于为信息和通信技术(Information and CommunicationTechnology，ICT)硬件供电。所述一个或多个非调节DC-DC转换器404A-B包括2:1DC-DC的转换，以将电压电平从750V DC降低至375V DC。电压电平的降低可以是针对所述一个或多个服务器PSU 406A-B中的通常爬电距离和间隙距离。所述一个或多个服务器PSU 406A-B用于为所述一个或多个服务器408A-B供电。优选地，示例性冗余结构400包括一个或多个转换开关407A-B，所述一个或多个转换开关在+/–375V DC的电平上创建第二馈电冗余装置。所述一个或多个转换开关407A-B可以放置在所述一个或多个非调节DC-DC转换器404A-B与所述一个或多个服务器PSU 406A-B之间。优选地，所述一个或多个转换开关407A-B是超快速转换开关。
图4B示出了示例性冗余结构414，所述冗余结构包括部分功率转换器410、级联服务器PSU链412和一个或多个服务器408A-B。部分功率转换器410用于平衡级联服务器PSU链412之间的电压。优选地，部分功率转换器410包括从+/–750V DC馈源A/B构成的1500VDC到串行连接的冗余服务器电源的功率转换。级联服务器PSU链412包括一个或多个转换器，用于接收和调节来自部分功率转换器410的平衡功率。经调节的功率被供应给所述一个或多个服务器408A-B。优选地，示例性冗余结构414仅处理即使在使用效率较低的电路时也提供高效率的差分功率。
图4C示出了用于电源系统中电压分割的示例性冗余结构416。示例性冗余结构416包括谐振平衡电路和串联谐振电路，所述谐振平衡电路包括飞跨电容器和电感器。串联谐振电路可以用于将源电压分成两个相等的一半。串联谐振电路以谐振频率操作，消除了开关损耗，并且串联谐振电路提供了高效率。优选地，示例性冗余结构416是将源电压分成两个相等的一半的分压器。优选地，谐振平衡电路包括一个或多个绝缘栅双极晶体管(insulated-gate bipolar transistor，IGBT)或金属氧化物场效应晶体管(metal-oxidefield effect transistor，MOSFET)。
图4D示出了用于电源系统中电压分割的示例性冗余结构418。示例性冗余结构418包括冗余谐振平衡电路和用于功率转换和分配的电压分割。优选地，利用示例性冗余结构418来获得馈电冗余和分割功率转换。
图4E示出了变压器耦合平衡电路的示例性冗余结构420。示例性冗余结构420包括双开关正向拓扑，以用于功率的馈电冗余。
图4F示出了用于电压分割功能的变压器耦合平衡电路的示例性冗余结构422。示例性冗余结构422可以是用于功率的馈电冗余和电压分割的基于变压器的解决方案。
应当理解，在所描述的附图中示出的组件的布置是示例性的，并且其他布置也是可能的。还应理解，由权利要求定义的、下文描述的并在各种框图中示出的各种系统组件(和装置)代表根据本文所公开的主题配置的一些系统中的组件。例如，这些系统组件(和装置)中的一个或多个可以全部或部分地通过在所描述的附图中所示的布置中所示的组件中的至少一些实现。
此外，虽然这些组件中的至少一个至少部分地实现为电子硬件组件，并因此构成机器，但其它组件可以在软件中实现，当该软件包括在执行环境中时，构成机器、硬件或软件和硬件的组合。
Claims (15)
1.一种用于数据中心(100)的电源系统(102)，其特征在于，包括：
一个或多个固态变压器(solid state transformer，SST)(104A-N、304A-D)，用于将中压交流电(medium-voltage Alternating Current，MVAC)输入或中压直流电(medium-voltage Direct Current，MVDC)输入中的任一个转换为第一低压直流电(low-voltageDirect Current，LVDC)输出；
一个或多个第一级DC-DC转换器(106A-N)，用于将所述第一低压DC输出转换为第二LVDC输出；
一个或多个第二级DC-DC转换器(108A-N)，用于将所述第二LVDC输出转换为第三LVDC输出，其中所述第三LVDC输出用于为数据中心ICT负载区域(110)中的一个或多个服务器(112A-N、408A-B)供电。
2.根据权利要求1所述的电源系统(102)，其特征在于，所述MVAC输入或所述MVDC输入从至少两个输入馈源处提供。
3.根据权利要求1或2所述的电源系统(102)，其特征在于，所述第一LVDC输出和所述第二LVDC输出作为单个电压或极性相反的两个相等电压提供。
4.根据权利要求3所述的电源系统(102)，其特征在于，所述第一LVDC输出的值为+750VDC、+/–750V DC或+1500V DC中的一个。
5.根据权利要求4所述的电源系统(102)，其特征在于，所述第二LVDC输出的值为+/–375V DC。
6.根据权利要求5所述的电源系统(102)，其特征在于，所述第三LVDC输出是安全特低压(secure extra low voltage，SELV)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电源系统(102)，其特征在于，还包括一个或多个冗余设备，以在所述电源系统(102)的每级处提供功率备份。
8.根据权利要求7所述的电源系统(102)，其特征在于，所述一个或多个冗余设备是部分功率转换器。
9.根据权利要求8所述的电源系统(102)，其特征在于，所述部分功率转换器包括谐振平衡电路，以将输入电压分成两个相等的一半。
10.根据权利要求7所述的电源系统(102)，其特征在于，所述一个或多个冗余设备是具有电压分割功能的变压器耦合平衡器。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的电源系统(102)，其特征在于，所述一个或多个冗余平衡器包括多个二极管，用于阻止功率流回到所述电源系统(102)中的故障位置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电源系统(102)，其特征在于，还包括设置在所述一个或多个第一级DC-DC转换器(106A-N)与所述一个或多个第二级DC-DC转换器(108A-N)之间的一个或多个转换开关(407A-B)，以创建次级馈电冗余。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电源系统(102)，其特征在于，还包括在所述一个或多个SST(104A-N、304A-D)中的每一个的输出处的永久隔离监测装置。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电源系统(102)，其特征在于，还包括在所述一个或多个SST(104A-N、304A-D)中的每一个的输入处的选择性故障保护装置。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电源系统(102)，其特征在于，还包括在所述一个或多个SST(104A-N、304A-D)、所述一个或多个第一级DC-DC转换器(106A-N)和所述一个或多个第二级DC-DC转换器(108A-N)中的至少每一个中的电力线通信装置。
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