Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- topics:25:inputs [2025/11/19 18:18] – создано admin
+++ topics:25:inputs [2025/11/19 19:38] (текущий) – admin
@@ Строка 2: / Строка 2: @@
 <WRAP box round>
-Раздел описывает ключевые входные параметры, определяющие архитектуру и топологию системы электроснабжения ЦОД: требуемую отказоустойчивость, характеристики ИТ-нагрузки, параметры систем охлаждения и вспомогательных инженерных потребителей. Материал адаптирован под условия эксплуатации ЦОД в РФ.
+Раздел формирует полную структуру исходных данных, необходимых для разработки архитектуры электроснабжения ЦОД. Параметры адаптированы под условия РФ: климатические диапазоны, особенности внешних сетей (СН/ВН), статистику отказов и типовое ИТ-оборудование российских и международных вендоров.
 </WRAP>
-===== Базовые критерии =====
+===== 1. Общие критерии формирования требований ======
 <WRAP info>
-Основные требования, формирующие «каркас» проектных решений:
+Ключевые параметры, определяющие архитектуру системы питания ЦОД:
-  * требуемая доступность объекта;
+  * требуемая доступность и устойчивость (цель по SLA);
-  * состав и типы электротехнического оборудования;
+  * состав и характеристики ИТ-нагрузки;
-  * стратегия построения системы электроснабжения.
+  * инженерные нагрузки (охлаждение, вспомогательные системы);
+  * стратегия резервирования внешних и внутренних источников;
+  * требования к модульности и возможности роста.
 </WRAP>
-===== Уровень доступности (Uptime) =====
+Эти критерии образуют основу «backbone requirements» — на их базе выстраивается топология, резервирование, селективность защиты и объём вводимого оборудования.
-Определяет допустимое количество и продолжительность перерывов в электроснабжении, а также глубину резервирования.
+===== 2. Требования по доступности (Uptime) ======
-<WRAP info>
+Требуемая доступность — главный параметр, определяющий:
-Организации высокой критичности (финансовый сектор, госуслуги, телеком) требуют минимальных простоев. Низкокритичные объекты допускают упрощённые схемы.
+  * глубину резервирования;
-</WRAP>
+  * наличие двух независимых вводов;
+  * структуру распределительных щитов и транзитных секций;
+  * необходимость избыточности в системах охлаждения.
-Вопросы для определения критичности ИТ-процессов:
+==== 2.1. Оценка критичности ИТ-процессов ====
-  * допустимо ли ограниченное число прерываний в году?
-  * обеспечена ли ИТ-редундантность (возможность отключать часть нагрузки без потери сервиса)?
-Типовые отказы энергосистем:
+Вопросы, формирующие уровень доступности:
-  * кратковременные провалы и краткие перерывы (10–30 и 0,5–10 раз/год);
+  * сколько перерывов допустимо в год?
-  * длительные сетевые перерывы (0,1–1 раз/год);
+  * какова максимальная длительность одного перерыва?
-  * редкие отказы распределительного оборудования (0,01–0,001 отказа/год на щит).
+  * допускается ли отключение части стоек без потери сервиса?
+  * обеспечена ли ИТ-редундантность (кластеризация, репликации)?
-Уровни обеспечения непрерывности:
+==== 2.2. Типовые сценарии отказов ====
-  * **Уровень 1** — без резервирования;
-  * **Уровень 2** — резерв для компенсации сетевых коротких нарушений;
+| Тип отказа | Статистика (международная/RU) | Комментарий |
-  * **Уровень 3** — резерв для коротких и длительных сетевых нарушений;
+|-----------|-------------------------------|-------------|
-  * **Уровень 4** — полная избыточность при любых типах отказов.
+| Краткие просадки и провалы напряжения | 10–30 раз/год | Характерно для СН-сетей в городах РФ |
+| Краткие отключения | 0,5–10 раз/год | Причины: КЗ, ремонтные переключения |
+| Длительные отключения | 0,1–1 раз/год | Наиболее критично для ЦОД без ДГУ |
+| Отказы РУ/ТП | 0,001–0,01 отказа/год | Для крупных ТП 6–10 кВ в РФ |
+==== 2.3. Уровни обеспечения непрерывности ====
+  * **Уровень 1 (Basic)** — отсутствие резервирования.
+  * **Уровень 2 (Grid short resilience)** — резерв ИБП/ДГУ только на короткие провалы.
+  * **Уровень 3 (Grid long resilience)** — защита от коротких и длительных сетевых отказов.
+  * **Уровень 4 (Full facility resilience)** — полная избыточность внешних вводов, распределения и ИТ-сегментов.
 <WRAP important>
-Переход от уровня 3 к 4 требует устранения всех единичных точек отказа.
+Для достижения уровня 4 в РФ требуется: два независимых ввода от разных ТП/ПС, независимые цепочки трансформаторов, секционированные ГРЩ, два независимых ДГУ-парка и полная N+1/N+N избыточность на всех уровнях.
 </WRAP>
-===== Вопросы для определения архитектуры питания =====
+===== 3. Исходные вопросы для построения архитектуры питания ======
-^ Область ^ Основные вопросы ^
+^ Область ^ Основные инженерные вопросы ^
-| Принципы устойчивости | Нужна ли редундантность при сетевых провалах, длительных сбоях, отказах оборудования? |
+| Устойчивость системы | Какой уровень редундантности требуется при КЗ, сетевых провалах и отказах оборудования? |
-| Узел присоединения | ВН/СН, границы балансовой принадлежности, параметры КЗ, топология внешних сетей. |
+| Узел присоединения | На каком уровне напряжения (6–10 кВ / 35 кВ / 110 кВ) подключать объект? Где граница балансовой принадлежности? Какие ожидаемые токи КЗ? |
-| Резервные источники | Тип ДГУ, уровень подключения (СН/НН), тип АВР, необходимость безразрывного перехода. |
+| Резервные источники | Тип ДГУ, мощность, необходимость безразрывного АВР, число цепей резервирования, требования к топливной системе. |
-| Распределение НН/СН | Радиальная, кольцевая или двойная топология; выбор аппаратуры; функции мониторинга. |
+| Распределение внутри ЦОД | Радиальная, кольцевая, двойная или изолированно-параллельная топология. Требования к секционированию, АВР/АВП, мониторингу и телеметрии. |
-===== ИТ-нагрузка =====
+===== 4. ИТ-нагрузка ======
-Основные параметры серверных стоек:
+Основной источник требований к мощности, резерву, коэффициентам спроса и качеству электропитания.
-  * номинальная мощность и напряжение;
-  * коэффициент спроса — учёт реального потребления;
+==== 4.1. Электрические характеристики стоек ====
-  * коэффициент мощности (современные БП: 0,95–0,98);
-  * одно- и трёхфазное питание, один или два ввода;
+Параметры, которые должны быть определены:
-  * схема БП: двойной ввод или один ввод с STS;
-  * устойчивость к провалам напряжения (кривая ITI);
+  * номинальное напряжение: 230/400 В;
-  * токи утечки;
+  * номинальная мощность стоек: от 3 до 20+ кВт в РФ;
-  * пусковые токи;
+  * коэффициент спроса (факт/номинал): 0,4–0,8 в зависимости от профиля нагрузки;
-  * THDi < 20% при полной нагрузке;
+  * коэффициент мощности: 0,95–0,98 (современные БП);
-  * плотность и конфигурация размещения стоек.
+  * тип ввода: одно-/трёхфазный;
+  * число вводов: A+B (2N) или один ввод + STS;
+  * пусковые токи (актуально для GPU-решений);
+  * THDi на полной загрузке (< 20%);
+  * требования к устойчивости к провалам напряжения (кривая ITI).
 <WRAP info>
-Современные БП демонстрируют PF выше 0,95 — это снижает долю реактивной мощности и нагрузку на распределение.
+Современные серверные БП в РФ демонстрируют PF около 0,97–0,99 при загрузке >50%. Это заметно снижает реактивную составляющую и уменьшает нагрузку на кабели и РУ.
 </WRAP>
-===== Нагрузки охлаждения =====
+==== 4.2. Фактический профиль загрузки ====
-Учитываются параметры:
+Обычно проектный график отличается от реальной эксплуатации: первые 1–3 года ЦОД работает на 30–60% мощности, затем выходит на проектные значения.
-  * номинальная мощность;
-  * номинальное напряжение;
+Это влияет на:
-  * максимальное потребление при экстремумах температуры;
+  * выбор мощности ДГУ и количества модулей;
-  * пусковые токи;
+  * подбор ИБП (возможность поэтапного ввода);
-  * чувствительность к перерывам питания — способность перезапуститься после запуска ДГУ.
+  * эффективность трансформаторов (КПД при частичной загрузке).
+===== 5. Нагрузки систем охлаждения ======
+Составляют 25–40% потребления ЦОД и крайне чувствительны к электропитанию.
+==== 5.1. Параметры для расчёта ====
+  * номинальная мощность каждого узла (чиллер, насос, CRAH/CRAC, вентиляция);
+  * максимальное потребление при экстремальных режимах (летние пики в РФ: +30…+40 °C);
+  * пусковые токи двигателей (особенно для компрессоров);
+  * чувствительность к перерыву питания;
+  * требования к перезапуску после ДГУ (время стабилизации напряжения/частоты).
 <WRAP important>
-Все компоненты охлаждения должны автоматически перезапускаться после включения ДГУ, без риска для серверов.
+Все элементы охлаждения, не запитанные от ИБП, должны гарантированно перезапускаться после старта ДГУ (обычно 10–15 секунд). Неправильный вводной АВР или выбег компрессоров может привести к отказу охлаждения и перегреву ИТ-нагрузки.
 </WRAP>
-===== Прочие инженерные нагрузки =====
+===== 6. Прочие инженерные нагрузки ======
-Критичные для работы объекта:
+Критично учитывать потребление малых, но необходимых для функционирования систем:
-  * освещение и розеточные группы;
-  * СКУД и охрана;
-  * пожарная автоматика;
-  * системы управления и телеметрии;
-  * ДГУ и вспомогательные насосы/вентиляторы;
-  * щиты НН/СН.
-===== Модульность и масштабируемость =====
+  * СКУД, охрана, серверы управления;
+  * пожарная автоматика (СПС, СОУЭ);
+  * вентиляция помещений персонала;
+  * освещение (обычно 2–4% нагрузки);
+  * топливные насосы и системы ДГУ;
+  * щиты НН/СН и автоматика управления.
+В аварии эти нагрузки должны оставаться работоспособными для обеспечения безопасности и возможности ручного управления.
+===== 7. Модульность и масштабируемость ======
+Рекомендуется проектировать ЦОД с учётом роста на 5–10 лет.
 <WRAP info>
-Модульная структура снижает CAPEX и позволяет вводить мощности по мере роста ИТ-нагрузки.
+Модульный принцип снижает CAPEX: мощности ИБП, ДГУ, трансформаторов и фидеров вводятся по мере роста загрузки.
 </WRAP>
+==== Формула планирования мощности ====
 <WRAP center>
-$$ C_{inst} \ge C_{load}(t) + \Delta C_{reserve} $$
+$$ C_{inst}(t) = C_{load}(t) + C_{reserve} $$
 </WRAP>
-где:
+где
-- \(C_{inst}\) — установленная мощность;
+- \(C_{inst}(t)\) — необходимая установленная мощность в год t;
-- \(C_{load}(t)\) — прогнозируемая нагрузка по годам;
+- \(C_{load}(t)\) — прогнозируемая ИТ-нагрузка;
-- \(\Delta C_{reserve}\) — резерв для аварий/пиков.
+- \(C_{reserve}\) — обязательный резерв (обычно 10–25% + N или N+1).
+Пример для РФ:
+проектная мощность зала — 3 МВт, ввод по этапам по 1 МВт с задержкой 1–2 года.
+===== 8. Ключевые показатели эффективности (KPI) ======
-===== Ключевые показатели эффективности (KPI) =====
+На этапе исходных данных должны быть определены:
-Определяются на этапе концепции:
+  * целевой SLA (99,7% / 99,9% / 99,99%);
-  * целевая надёжность / доступность;
+  * CAPEX и OPEX по годам ввода;
-  * CAPEX / OPEX;
+  * плотность ИТ-нагрузки (кВт/стойку и кВт/м²);
-  * плотность мощности;
+  * целевое значение PUE (в РФ: 1,3–1,5 для большинства регионов);
-  * энергоэффективность (PUE);
+  * требования к отказоустойчивости ИБП, ДГУ, вводов;
-  * степень масштабируемости.
+  * стратегия масштабируемости (ввод по модулям 0,5–2 МВт).
 ===== Ключевые идеи =====
 <WRAP tip>
-  * Исходные данные определяют границы возможных архитектур питания.
+  * Исходные данные определяют допустимую архитектуру и глубину резервирования.
-  * Уровень требуемой доступности задаёт глубину резервирования.
+  * Уровень доступности формирует требования к внешним вводам, ДГУ и ИБП.
-  * ИТ-нагрузка — основной источник требований к мощности и качеству энергии.
+  * ИТ-нагрузка — базовый источник требований: мощность, PF, THDi, пусковые токи.
-  * Системы охлаждения формируют значительную часть нагрузки и требуют отдельного расчёта.
+  * Охлаждение — до 40% потребления; требует качественного электропитания и гарантированного перезапуска.
-  * Модульность снижает инвестиции за счёт поэтапного ввода.
+  * Модульность снижает CAPEX за счёт поэтапного ввода оборудования.
-  * KPI формируют основу оптимизации — от надёжности до энергоэффективности.
+  * KPI задают стратегию оптимизации инфраструктуры на весь жизненный цикл ЦОД.
 </WRAP>