Электротехническое проектирование ЦОД

Раздел посвящён проектированию электрических систем центров обработки данных: сбору исходных данных, выбору архитектуры резервирования, анализу ключевых вызовов и разбору практических примеров из индустрии.

Основы

Практика и вызовы

Схема электротехнической архитектуры ЦОД

flowchart TB classDef big font-size:12px,stroke-width:1.2px,padding:10px; A["Энергосистема (Grid)"]:::big --> B["Главная распределительная система (HV/MV)"]:::big B:::big --> C["Трансформаторы и вводно-распределительные устройства (LV)"]:::big C:::big --> D["Источник бесперебойного питания (UPS)"]:::big D:::big --> E["Распределительные панели (PDU/DB)"]:::big E:::big --> F["ИТ-нагрузка (стойки, серверы, сети)"]:::big D:::big --> G["Резервные генераторы (Diesel/Gas)"]:::big

Таблица: архитектуры резервирования

Архитектура Характеристика Преимущества Ограничения Применимость
N Одинарное питание без резервов Минимальные CAPEX Высокие риски отказа Малые лаборатории, неприоритетные задачи
N+1 Один резервный модуль (UPS, генератор, трансформатор) Баланс стоимости и надёжности Ограниченный масштаб Типовые коммерческие ЦОД
2N Полное дублирование всех элементов Максимальная надёжность Высокие CAPEX и площадь SLA-критичные дата-центры
2(N+1) Двойное резервирование Исключение единичной точки отказа Сложность эксплуатации Гиперскейлы, банки, госструктуры
Distributed Redundant (DR) Распределённые резервы между блоками Высокая гибкость Требует сложной координации Модульные и кампусные ЦОД

Ключевые вызовы электротехнического проектирования

  • Баланс между надёжностью и CAPEX/OPEX.
  • Гармоники и качество электроэнергии (THD, flicker).
  • Селективность и координация защитных устройств.
  • Снижение потерь в трансформаторах, UPS и распределительных линиях.
  • Интеграция с системами мониторинга и DCIM.
  • Учёт перспективного роста ИТ-нагрузки и вводных мощностей.

Контрольные вопросы

  1. Определены ли входные данные: нагрузка, требования SLA, перспективный рост?
  2. Выбрана ли архитектура резервирования (N, N+1, 2N и др.) в зависимости от целей проекта?
  3. Рассчитаны ли потери и КПД ключевых элементов (трансформаторов, UPS, распределительных сетей)?
  4. Выполнена ли проверка селективности защит и сценариев отказа?
  5. Интегрирована ли электротехническая схема с системами мониторинга и эксплуатации?