CN218733397U - 一种海底数据中心不间断供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海底数据中心不间断供电系统，包括：多个供电电源、中压切换装置及变压器，其中，中压切换装置的一端连接多个供电电源，中压切换装置的另一端连接变压器的中压端，变压器的低压端连接外部负载；中压切换装置将多个供电电源的电流进行切换后由变压器转换为外部负载需要的电压，为外部负载供电。通过实施本实用新型，在中压侧设置中压切换装置，由中压切换装置实现多个供电电源的切换，由此，该系统特别适用于海底数据中心，能够实现在陆地上做电力冗余切换，在中压侧做系统备电，低压侧可直接入水为外部负载供电，降低了低压侧系统的复杂度，减少了占地面积及投资成本。

Description

一种海底数据中心不间断供电系统

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种海底数据中心不间断供电系统。

背景技术

传统的陆地数据中心供电方案，一般为10KV双路市电，在低压侧采用不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)加蓄电池储能，为服务器等IT设备提供不间断电源。当10KV市电停电时，UPS可瞬间切换至蓄电池供电，为服务器等IT设备提供几分钟的供电保障，在此期间，启动柴油发电机组，待柴油发电机组启动完成后，再切换至柴油发电机组供电。在上述供电方案中，在低压侧使用UPS和蓄电池做备电，使低压侧系统复杂、投资成本高、占地面积大，且无法适用于海底数据中心。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术陆地数据中心在低压侧做备电，使低压侧系统复杂、投资成本高、占地面积大，且无法适用于海底数据中心的缺陷，从而提供一种海底数据中心不间断供电系统。

本实用新型提出的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种海底数据中心不间断供电系统，包括：多个供电电源、中压切换装置及变压器，其中，中压切换装置的一端连接多个供电电源，中压切换装置的另一端连接变压器的中压端，变压器的低压端连接外部负载；中压切换装置将多个供电电源的电流进行切换后由变压器转换为外部负载需要的电压，为外部负载供电。

可选地，多个供电电源包括：第一市电电路、第二市电电路、柴油发电机组及储能电池。

可选地，中压切换装置检测第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的电压输出信号，当电压输出信号大于阈值时，中压切换装置切换第一市电电路、第二市电电路或柴油发电机组为储能电池供电。

可选地，当电压输出信号小于阈值时，中压切换装置切换储能电池处于放电状态。

可选地，该系统还包括：新能源储能系统，储能电池与新能源储能系统连接，当处于用电高峰时期，中压切换装置切换至新能源储能系统为外部负载供电。

可选地，中压切换装置包括：储能变流器。

可选地，该系统还包括：中压配电柜和低压配电柜，其中，中压配电柜的一端连接多个供电电源，另一端连接中压切换装置；低压配电柜的一端连接变压器的低压端，另一端连接外部负载。

可选地，中压配电柜的电压为10KV、20KV或35KV。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的海底数据中心不间断供电系统，在中压侧设置中压切换装置，由中压切换装置实现多个供电电源的切换，由此，该系统特别适用于海底数据中心，能够实现在陆地上做电力冗余切换，在中压侧做系统备电，低压侧可直接入水为外部负载供电。

2.本实用新型提供的海底数据中心不间断供电系统，低压侧无需设置切换装置，降低了低压侧系统的复杂度，减少了占地面积及投资成本，适用于中长距离输电，低压侧土地及空间资源紧张，但负载用电可靠性需求高的系统。

3.本实用新型提供的海底数据中心不间断供电系统，储能电池与新能源储能系统连接，在用电高峰时期，由中压切换装置切换至新能源储能系统为负载供电，可使海底数据中心更加绿色可靠，并降低运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的海底数据中心不间断供电系统的系统架构图；

图2为本实用新型另一实施例提供的海底数据中心不间断供电系统的系统架构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实用新型公开了一种海底数据中心不间断供电系统，如图1所示，该系统包括：多个供电电源、中压切换装置及变压器，其中，中压切换装置的一端连接多个供电电源，中压切换装置的另一端连接变压器的中压端，变压器的低压端连接外部负载；中压切换装置将多个供电电源的电流进行切换后由变压器转换为外部负载需要的电压，为外部负载供电。

具体地，在供电系统的中压侧采用中压切换装置和与之配套设置的供电电源做备电，中压切换装置的一端连接多个供电电源，可切换不同的供电电源为外部负载供电，并将切换后的电流传输至变压器，变压器进行电压变换后向外部负载提供其所需要的电压。

通过上述实施例，在中压侧设置中压切换装置，由中压切换装置实现多个供电电源的切换，由此，该系统特别适用于海底数据中心，能够实现在陆地上做电力冗余切换，在中压侧做系统备电，低压侧可直接入水为外部负载供电，降低了低压侧系统的复杂度，减少了占地面积及投资成本。

在一实施例中，多个供电电源包括：第一市电电路、第二市电电路、柴油发电机组及储能电池。

具体地，多个供电电源的供电可以按照如下方式进行：第一市电电路为外部负载供电时，第二市电电路处于热备状态，柴油发电机组不工作，且第一市电电路为外部负载供电的同时为储能电池供电；当第一市电电路出现故障时，由第二市电电路为外部负载供电，此时柴油发电机组也不工作；当第一市电电路和第二市电电路均出现故障时，由柴油发电机组为外部负载供电；当第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组均无法及时为外部负载供电时，由储能电池为外部负载供电。

通过上述实施例，可以保证为外部负载提供不间断的电源。

在一实施例中，中压切换装置检测第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的电压输出信号，当电压输出信号大于阈值时，中压切换装置切换第一市电电路、第二市电电路或柴油发电机组为储能电池供电。

具体地，若中压切换装置检测到第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的电压输出信号大于阈值，说明第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的工作状态至少有一个是正常，可用于为储能电池供电。

在一实施例中，当电压输出信号小于阈值时，中压切换装置切换储能电池处于放电状态。

具体地，若中压切换装置检测到第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的电压输出信号小于阈值，说明第一市电电路和第二市电电路的工作状态异常且柴油发电机组未完成启动，此时由中压切换装置控制储能电池放电，从而为外部负载供电。

其中，中压切换装置能够检测第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的电压输出信号，当检测到第一市电电路无电压输出信号时，切换至第二市电电路供电；当检测到第二市电电路无电压输出信号时，切换至柴油发电机组供电；并且，在第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组的切换过程中，中压切换装置同样检测不到电压输出信号，此时中压切换装置切换储能电池处于放电状态，为外部负载供电。

在一实施例中，该系统还包括：新能源储能系统，储能电池与新能源储能系统连接，当处于用电高峰时期，中压切换装置切换至新能源储能系统为外部负载供电。

具体地，储能系统可以包括但不限于光伏、风电等新能源储能系统，当第一市电电路或第二市电电路处于用电高峰时期，中压切换装置可切换至新能源储能系统为外部负载供电。

通过上述实施例，在用电高峰时期由中压切换装置切换至新能源储能系统为外部负载供电，可使海底数据中心更加绿色可靠，并降低了供电系统的运行成本。

在一实施例中，中压切换装置包括：储能变流器。

具体地，储能变流器作为中压切换装置设置在供电系统的中压侧，用于切换多个供电电源为外部负载供电，并控制储能电池的充电和放电过程。

通过上述实施例，采用储能变流器和与之配套设置的储能电池在供电系统的中压侧做备电，适用于中长距离输电，低压侧土地及空间资源紧张，但负载用电可靠性需求高的系统。

在一实施例中，该系统还包括：中压配电柜和低压配电柜，其中，中压配电柜的一端连接多个供电电源，即分别连接第一市电电路、第二市电电路及柴油发电机组，另一端连接中压切换装置；低压配电柜的一端连接变压器的低压端，另一端连接外部负载。

具体地，当中压切换装置检测到第一市电电路工作状态异常且第二市电电路工作状态正常时，由中压配电柜切换至第二市电电路为外部负载供电；当中压切换装置检测到第一市电电路和第二市电电路的工作状态均发生异常时，由中压配电柜切换至柴油发电机组为外部负载供电。低压配电柜用于将变压器输出的电能分配至各个外部负载，例如服务器设备、存储设备和网络设备等等。

在一实施例中，中压配电柜的电压为10KV、20KV或35KV。

具体地，根据配电系统电压等级的划分，10KV、20KV、35KV属于中压配电系统，因此设置中压配电柜的电压为10KV、20KV或35KV。

实施例2

本实用新型公开了一种海底数据中心不间断供电系统，如图2所示，该系统包括：多个供电电源、中压配电柜、中压切换装置、变压器、低压配电柜、外部负载及新能源储能系统，其中，多个供电电源包括：第一市电电路、第二市电电路、柴油发电机组及储能电池；中压切换装置包括：储能变流器。

具体地，第一市电电路为外部负载供电时，第二市电电路处于热备状态，柴油发电机组不工作，第一市电电路同时为储能电池供电，使储能电池处于浮充状态，储能变流器检测第一市电电路的电压输出信号，当电压输出信号小于阈值即第一市电电路出现故障时，储能变流器切换至储能电池为外部负载供电，使储能电池处于放电状态，此时储能变流器检测第二市电电路的电压输出信号，若第二市电电路的电压输出信号大于阈值，由中压配电柜切换至第二市电电路为外部负载和储能电池供电，当储能变流器检测到第二市电电路的电压输出信号小于阈值即第二市电电路出现故障时，切换至储能电池为外部负载供电，使储能电池处于放电状态，同时启动柴油发电机组，待柴油发电机组启动完成，由中压配电柜切换至柴油发电机组为外部负载和储能电池供电，当储能变流器检测到第一市电电路或第二市电电路的电压输出信号大于阈值即第一市电电路或第二市电电路恢复正常时，由中压配电柜切换至第一市电电路或第二市电电路为外部负载和储能电池供电。

储能电池后端接入光伏、风电等新能源储能系统，当第一市电电路或第二市电电路处于用电高峰时期，储能变流器可切换至新能源储能系统为外部负载供电。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种海底数据中心不间断供电系统，其特征在于，包括：多个供电电源、中压切换装置及变压器，其中，

所述中压切换装置的一端连接所述多个供电电源，所述中压切换装置的另一端连接所述变压器的中压端，所述变压器的低压端连接外部负载；

所述中压切换装置将所述多个供电电源的电流进行切换后由所述变压器转换为所述外部负载需要的电压，为所述外部负载供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个供电电源包括：第一市电电路、第二市电电路、柴油发电机组及储能电池。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中压切换装置检测所述第一市电电路、所述第二市电电路及所述柴油发电机组的电压输出信号，当所述电压输出信号大于阈值时，所述中压切换装置切换所述第一市电电路、所述第二市电电路或所述柴油发电机组为所述储能电池供电。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述电压输出信号小于阈值时，所述中压切换装置切换所述储能电池处于放电状态。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：新能源储能系统，所述储能电池与所述新能源储能系统连接，当处于用电高峰时期，所述中压切换装置切换至所述新能源储能系统为所述外部负载供电。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中压切换装置包括：储能变流器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：中压配电柜和低压配电柜，其中，

所述中压配电柜的一端连接所述多个供电电源，另一端连接所述中压切换装置；

所述低压配电柜的一端连接所述变压器的低压端，另一端连接所述外部负载。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中压配电柜的电压为10KV、20KV或35KV。

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