数据中心的服务器提供不同类型的管理服务如网页寄存、应用软件、互联网、内联网和电子通信。随着科学技术的进步，服务器的体积变得越来越小的同时，功能却在逐步增加，这也导致了数据中心功率密度的增加。每个服务器由于电能的损耗都会产生热量，为防止故障，必须对其进行冷却。同样，冷却设备也要消耗一定的功率。数据中心的耗电量大，加上电力价格较高，导致数据中心耗资巨大。一种使数据中心降低成本又不降低其高效性和稳定性的方法就是使用直流微电网。直流低电压在商业电力系统的应用可以优于交流低电压。原因是微电网中的电源、能源存储设备以及负载连接都是通过电力电子接口相关联的。通过使用直流微电网能减少一个转换步骤，能源存储设备可以直接连接。
如图8-11所示为一个数据中心的电力系统的典型配电方案，其中包括计算机负载（连同它们内部开关型电源（SMPS）和功率因数校正（PFC）以及热量、通风、空调设备）。电力系统与交流电网相连，正常情况下交流电网为其供电。如果交流电网中断，负载可以由备用柴油发电机供电。在检测到交流电网中断后，隔离交流电网以及启动备用发电机这段时间内，由一个交流不间断电源供电（UPS）。不间断电源的作用是在规定的时间内维持负载电压在一个固定的范围，来保护负载不受电网故障的影响。在电网故障时，UPS通常是通过它的储能设备为负载供电，这些储能设备通常为铅酸蓄电池，也可以是其他形式的储能设备如惯性轮。储能设备的尺寸型号由相应的UPS可以维持负载时间的长短决定。为了提高UPS系统的效率，系统中可以采用几个UPS并联的形式。
图8-11 数据中心电力系统
电能在交流电网到敏感负载之间至少要转换四次，减少转换的步骤可以减少电能的损耗和降低对冷却系统的要求。一个方法是使用直流电源系统。整流就可以从分布式开关电源转移到主交直流变换器上。如果主交直流变换器与计算机内部的分布式开关电源具有同等效率，这种转移就不会产生多余的电能损耗。另外，在交流UPS中的损耗也可以消除。(www.xing528.com)
在一般情况下，直流微电网只为直流灵敏负载供电，但在交流微电网中断的情况下它也能为灵敏交流负载供电。直流微电网的一个优点是只应用两个变换器，因而会降低成本，减少电能损耗。直流微电网拥有不同的运行模式，且可以在不同的模式之间进行相应的转换。
以直流系统来控制数据中心的电源系统需要进一步改进。同为交流电源的交流电网和备用发电机必须通过交直流变换器与电力系统相连，储能设备如铅酸蓄电池等可以直接连接到电力系统中。数据中心采用的直流电源能以不同的方式进行配置。一种是把交流电网和备用发电机通过单独的交直流变换器连接到直流电力系统中，如图8-12a所示。另一种是把交流电网和备用发电机连接到一个交流总线中，交流总线与直流电力系统通过一个交直流变换器相连，如图8-12b所示。图8-12a中所示方法可以控制发电机功率流而无需使发电机与电网保持同步，如果直流微电网可以在大部分时间内输出功率，就功率损耗来看图8-12b所示方法更好。另外，图8-12b所示方法只需要一个变换器，而且这个变换器与图8-12a中所示方法中的变换器相比容量更小，因为HVAC（热能，通风，空调）设备是由交流电网供电的。
图8-12 数据中心电源系统-直流分布式系统
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