數據中心的電從哪兒來？

常規(guī)情況下，數據中心主要采用市電配電，一般可靠性要求數據中心引入兩路市電電源，每一路市電電源的供電容量，都需要能完全滿足數據中心的全部電力需求，兩路電源在負荷設備輸入端自動切換，正常時同時供電運行。

一、市電引入過程

發(fā)電廠生產的電能通過由變電所和電力線路組成的電力網，經過各級配電系統(tǒng)提供給電力用戶，最終由用電設備消耗掉電能。發(fā)電廠、電力線路、變電所、電力用戶組成了電力系統(tǒng)。數據中心屬于電力系統(tǒng)中的電力用戶。市電從生產到引入數據中心通常要經歷生產、輸送、變換和分配等四個環(huán)節(jié)。

二、市電引入的四個環(huán)節(jié)

我國發(fā)電廠的發(fā)電機組輸出額定電壓為3.15～20kV，由于發(fā)電廠多建在一次能源所在地，一般距離數據中心較遠。為了減少線路能耗和壓降，節(jié)約有色金屬和降低線路工程造價，必須經發(fā)電廠中的升壓變電所升壓至35～500 kV，再由高壓輸電線輸送到受電區(qū)域變電所降壓后送到數據中心使用。

三、市電引入的電壓等級

數據中心一般根據需用功率來選擇市電引入電壓，數據中心的高壓變配電系統(tǒng)電壓主要根據用電容量、用電設備特性、供電距離、供電線路的回路數、當地公共電網現(xiàn)狀及其發(fā)展現(xiàn)狀等因素綜合考慮決定。要從供電安全、經濟出發(fā)，根據電網規(guī)劃、用電性質、用電容量、用電方式及當地供電條件等因素，進行經濟性對比后與電網協(xié)商確定供電電壓等級。

◆小型數據中心或局站負荷在100kW～8000kW時應采用10kV市電引入。

◆當數據中心或局站負荷超過8000kW時可根據當地電力條件并經綜合比較，采用多路10kV市電引入，或采用更高電壓等級（如：20kV、35kV、110kV等）市電引入。

◆目前的超大型數據中心用電負荷大、功率密度高，所以往往采用35KV、110KV和220KV市電引入。目的是為了提高配電電壓可以提高供電能力、減少土地占用量、減少建設投資、降低損耗和提高電壓質量。

配電電壓的高低取決于供電電壓、用電設備的電壓，以及配電范圍、負荷大小和分布情況。對數據中心而言，多采用10kV和35kV配電電壓。10kV系統(tǒng)是當前數據中心接觸到的最多的高壓變配電系統(tǒng)，相對而言很少見到6kV系統(tǒng)。

◆10kV系統(tǒng)相比較于6kV系統(tǒng)能夠提供更大的負荷容量。

◆在配電線路方面，在同樣的輸送功率和輸送距離條件下，配電電壓越高，線路電流越小，因為線路所采用的導線或電纜截面積越小，從而降低線路的初期投資和金屬消耗量，且可減少線路的電能損耗和電壓損耗。

◆在開關設備的投資方面，實際使用的6kV開關設備的型號和規(guī)格與10kV的基本相同，因此在這方面10kV方案不會比6kV方案增加多少。

◆在供電的安全性和可靠性方面，采用6kV系統(tǒng)和10kV系統(tǒng)差別不大。

◆在適應性方面，10kV系統(tǒng)優(yōu)于6kV系統(tǒng)。

對高壓配電電壓，全國各個大、中城市根據自身特點選擇自己的高壓配電電壓等級。例如，北京采取在城區(qū)逐步取消35kV電壓等級，保留110kV電壓等級的方案；天津則逐步取消110kV，保留35kV；上海保留了35kV和110kV電壓等級，要求不同區(qū)域因地制宜選用兩個電壓等級之一。此外， 在我國，20kV正式列入GB/T156-2017。隨著配電電壓的提高，勢必為數據中心提供更多的容量支持，且更為環(huán)保節(jié)能。

四、市電引入方式

常見的市電引入方式通�？煞譃殡p路引入和單路引入兩類。根據引入的局向、路由等，大致可以分為下列方式。

1.雙站雙路引入：從兩個獨立變電站經完全不同路由各引入一路專用供電線的方式，兩個電源進線從不同路由引入敷設或兩個電源進線從同路由引入，不同走線架敷設，根據容量可以選擇10KV、35KV或110KV電壓供電。

2. 同站雙路引入：某一變電站兩臺主變壓器經不同路由分別引入一路專用供電線的方式，兩個電源進線同路由，不同走線架敷設，可以采用中壓油機或低壓油機方案。

3. 同站同變雙路引入：從一個變電站的同一臺主變壓器經不同路由引入兩路專用供電線的方式，兩個電源進線同路由，不同走線架敷設，這種方式可靠性和經濟性較差。

4. 單路引入方式：從一個變電站引入一路專用供電線的方式。

五、市電運行方式

對于雙路市電引入的情況，有以下運行和備用方式：

1、分供方式：雙路市電同時供電，并分配給不同的負載。一般要求總供電容量不超出單路市電額定容量。

2、主備方式：平時雙路市電同時在線，但只允許其中一路供電，另一路空載備用；當需要時可通過配電系統(tǒng)切換操作，備路供電。

以上備用方式通常需根據電力部門要求進行協(xié)定，在可能的情況下盡量采用分供方式。

六、市電分類

今天我們了解了數據中心市電引入過程、電壓等級及市電引入的幾種常用方式，希望對于想快速全面了解數據中心各專業(yè)領域的人士有所幫助。