CN212210598U - 一种数据中心供电系统 - Google Patents
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Abstract
一种数据中心供电系统，包括储能装置、数据中心站和变电站直流负荷；储能装置包括多个蓄电池，一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网，另一部分蓄电池分别经二极管并联组成I段和II段DC750V母线；该I段和II段DC750V母线经DC/DC变换器分别与数据中心站和变电站直流负荷连接，为所述数据中心站和/或变电站直流负荷提供电源。该系统依托城市变电站的场地和供电条件，建设储能站、数据中心等设施，既可以起到储能电站的作用，也可以作为数据中心和变电站的高可靠直流不间断电源，同时结合能量控制策略，实现区域内分布式电源发电的最大化消纳、区域变电站削峰填谷控制以及储能充放电控制，从而降低数据中心和变电站的建设、运营成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能电网技术领域，具体涉及一种数据中心供电系统。
背景技术
目前，数据中心站提供数据的本地存储与边缘计算能力，变电站完成电能变换及调度，储能站调节电网峰谷，三者成为能源流、数据流转化和计价的基础平台，向社会提供资源共享服务。然而现有技术中，三者分布遥远，不一定在同一个地点，带来电能传输损耗、数据传输可靠性低等问题。
为降低数据中心能耗、缩短用电传输距离以及提高供电可靠性，本实用新型运用变电站站址资源与输配电容量，提出一种数据中心站、储能站与变电站“多站融合”的供电系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种数据中心供电系统，以降低数据中心能耗、缩短用电传输距离以及提高供电可靠性。
本实用新型采用如下技术方案实现：
一种数据中心供电系统，包括储能装置、数据中心站和变电站直流负荷；
所述储能装置包括多个蓄电池，一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网，另一部分蓄电池分别经二极管并联组成I段和II段DC750V母线；
所述I段和II段DC750V母线经DC/DC变换器分别与数据中心站和变电站直流负荷连接，为所述数据中心站和/或变电站直流负荷提供电源；
蓄电池不充电也不放电时，电流经过PCS隔离变压器整流后为数据中心站和/或变电站直流负荷供电；蓄电池充电时，电流经PCS隔离变压器整流后同时为数据中心站和/或变电站直流负荷供电以及为蓄电池充电；蓄电池放电时，蓄电池为数据中心站和/或变电站直流负荷供电以及经PCS隔离变压器上传至电网。
进一步的，所述并入的电网分为I段和II段，每段具有相同的数据中心供电系统，组成双系统2N供电。
进一步的，所述的一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网包括，经过10kV/400V变压器并入10kV电网。
进一步的，一部分DC/DC变换器将DC750V变换为DC240V并通过配电柜连接于数据中心站；另一部分DC/DC变换器将DC750V变换为DC220V并通过馈电柜连接于变电站直流负荷。
综上所述，本实用新型提供了一种数据中心供电系统，该系统依托城市变电站的场地和供电条件，建设储能站、数据中心等设施，既可以起到储能电站的作用，也可以作为数据中心和变电站的高可靠直流不间断电源，同时结合能量控制策略，实现区域内分布式电源发电的最大化消纳、区域变电站削峰填谷控制以及储能充放电控制，从而降低数据中心和变电站的建设、运营成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例的数据中心供电系统多站融合的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的供电系统处于正常工作方式的示意图；
图3是本实用新型实施例的供电系统处于充电工作方式的示意图；
图4是本实用新型实施例的供电系统处于放电工作方式的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
本实用新型提供了一种数据中心供电系统，包括储能装置、数据中心站和变电站直流负荷；储能装置包括多个蓄电池，一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网，另一部分蓄电池分别经二极管并联组成I段和II段DC750V母线；该I段和II段DC750V母线经DC/DC变换器分别与数据中心站和变电站直流负荷连接，为所述数据中心站和变电站直流负荷提供电源；蓄电池不充电也不放电时，电流经过PCS隔离变压器整流后为数据中心站和/或变电站直流负荷供电；蓄电池充电时，电流经PCS隔离变压器整流后同时为数据中心站和/或变电站直流负荷供电以及为蓄电池充电；蓄电池放电时，蓄电池为数据中心站和/或变电站直流负荷供电以及经PCS隔离变压器上传至电网。
具体的，如图1所示，储能系统(具体可以设置为蓄电池)一部分经PCS隔离变并网，另一部分经二极管与其它储能系统并联组成DC750V母线；两段母线组成2N直流系统经DC/DC变换器分别为数据中心站和/或变电站直流负荷提供电源。此系统充分利用电池资源，发挥其储能特性，参与三站之间以及与电网之间的互动。储能系统既发挥“削峰填谷”等储能自身功能，又作为数据中心站或变电站直流系统的后备电源。
进一步的，所述并入的电网分为I段和II段，每段具有相同的数据中心供电系统，组成双系统2N供电。
进一步的，所述的一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网包括，经过10kV/400V变压器并入10kV电网。
进一步的，一部分DC/DC变换器将DC750V变换为DC240V并通过配电柜连接于数据中心站；另一部分DC/DC变换器将DC750V变换为DC220V并通过馈电柜连接于变电站直流负荷。
该供电系统分三种工作方式，既蓄电池充电时、蓄电池放电时、蓄电池不充不放时。正常的方式为储能电池不充不放时，此时经储能电池处于浮充状态，电流经PCS整流全部为数据中心站或变电站直流系统供电，由于是双系统2N供电，每一路各承担50％负荷，如图2所示。
当储能电池充电时，此时PCS经指令调度不仅为负荷提供稳定电源同时给储能电池充电，如图3所示。
当储能电池放电时，储能电池既保证数据中心的负荷又经PCS上传到电网侧，此时储能电池作为数据中心站和/或变电站直流系统的后备电源，如图4所示。
综上所述，本实用新型提供了一种数据中心供电系统，包括储能装置、数据中心站和变电站直流负荷；储能装置包括多个蓄电池，一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网，另一部分蓄电池分别经二极管并联组成I段和II段DC750V母线；该I段和II段DC750V母线经DC/DC变换器分别与数据中心站和变电站直流负荷连接，为所述数据中心站和变电站直流负荷提供电源。该系统依托城市变电站的场地和供电条件，建设储能站、数据中心等设施，既可以起到储能电站的作用，也可以作为数据中心和变电站的高可靠直流不间断电源，同时结合能量控制策略，实现区域内分布式电源发电的最大化消纳、区域变电站削峰填谷控制以及储能充放电控制，从而降低数据中心和变电站的建设、运营成本。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (4)
1.一种数据中心供电系统，其特征在于，包括储能装置、数据中心站和变电站直流负荷；
所述储能装置包括多个蓄电池，一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网，另一部分蓄电池分别经二极管并联组成I段和II段DC750V母线；
所述I段和II段DC750V母线经DC/DC变换器分别与数据中心站和变电站直流负荷连接，为所述数据中心站和/或变电站直流负荷提供电源；
蓄电池不充电也不放电时，电流经过PCS隔离变压器整流后为数据中心站和/或变电站直流负荷供电；蓄电池充电时，电流经PCS隔离变压器整流后同时为数据中心站和/或变电站直流负荷供电以及为蓄电池充电；蓄电池放电时，蓄电池为数据中心站和/或变电站直流负荷供电以及经PCS隔离变压器上传至电网。
2.如权利要求1所述的数据中心供电系统，其特征在于，所述并入的电网分为I段和II段，每段具有相同的数据中心供电系统，组成双系统2N供电。
3.如权利要求2所述的数据中心供电系统，其特征在于，所述的一部分蓄电池经PCS隔离变压器并入电网包括，经过10kV/400V变压器并入10kV电网。
4.根据权利要求1或2或3所述的数据中心供电系统，其特征在于，一部分DC/DC变换器将DC750V变换为DC240V并通过配电柜连接于数据中心站；另一部分DC/DC变换器将DC750V变换为DC220V并通过馈电柜连接于变电站直流负荷。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113437768A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-24 | 深圳供电局有限公司 | 供电系统 |
| EP4138246A1 (en) * | 2021-08-17 | 2023-02-22 | DC Systems B.V. | Dc power distribution architecture and method applicable to data centers |
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| CN113437768B (zh) * | 2021-06-18 | 2024-02-20 | 深圳供电局有限公司 | 供电系统 |
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