智能電網(wǎng)技術(shù)在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用分析
智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的最新動(dòng)向,體現(xiàn)了社會(huì)的進(jìn)步,代表著電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向。普遍認(rèn)為,未來(lái)的電網(wǎng)應(yīng)該具備高效、清潔、安全、可靠、交互等特征。智能電網(wǎng)應(yīng)該“更堅(jiān)強(qiáng),更智能”。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201741.htm根據(jù)各國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的研究與總結(jié),智能電網(wǎng)應(yīng)該具備以下幾個(gè)方面的特性:需要具有自愈能力、具有高可靠性、資產(chǎn)優(yōu)化管理、經(jīng)濟(jì)高效、與用戶友好互動(dòng)、兼容大量分布式電源的接入。
智能電網(wǎng)作為未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的愿景,其自身必然對(duì)技術(shù)的發(fā)展具有指導(dǎo)和引領(lǐng)作用,其技術(shù)涉及到電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用電等方面。
針對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)機(jī)房的規(guī)劃設(shè)計(jì),與其相關(guān)的主要應(yīng)該是配電和用電兩個(gè)方面。是否可以將智能電網(wǎng)的配電和用電技術(shù)用于云計(jì)算數(shù)據(jù)機(jī)房的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心機(jī)房呢?
一、 智能電網(wǎng)新型配電技術(shù)的應(yīng)用
未來(lái)的配電技術(shù)必須具有如下特點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)快速自愈、抗擾動(dòng)能力強(qiáng)、提供優(yōu)質(zhì)電力、與用戶互動(dòng)等。這些智能電網(wǎng)配電技術(shù)都會(huì)促進(jìn)云計(jì)算數(shù)據(jù)機(jī)房的供電系統(tǒng)更加安全可靠。
1、同步開斷技術(shù)
云計(jì)算數(shù)據(jù)中心機(jī)房中,由于電力需求量大,常涉及到高壓供電。目前的高壓開關(guān)大都是機(jī)械開關(guān),開斷時(shí)間長(zhǎng)、分散性大。這種慢過(guò)程的機(jī)械開斷容易引起操作過(guò)電壓,加速設(shè)備老化或者直接損害設(shè)備。同步開斷,又稱智能開關(guān),是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。采用電子開關(guān)取代機(jī)械開關(guān),在理論上應(yīng)用同步開斷技術(shù)可完全避免電力系統(tǒng)的操作過(guò)電壓。這樣,由操作過(guò)電壓決定的電力設(shè)備絕緣水平可大幅度降低,由于操作引起設(shè)備(包括斷路器本身)的損壞也可大大減少。
2、故障電流限制技術(shù)
由于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的規(guī)模,數(shù)據(jù)中心的用電電流是很大的,短路電流也呈日益增大的趨勢(shì),如果不采取有效的抑制短路電流的措施,一旦發(fā)生短路故障,開關(guān)及用戶設(shè)備將是無(wú)法承受的。隨著電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等的發(fā)展,限制短路電流已成為可能,這就依賴于故障電流限制器(FaultCurrentLimiter,FCL)的研制和開發(fā)。國(guó)外對(duì)超導(dǎo)FCL和電力電子FLC研究較多,這可以在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心中借鑒和應(yīng)用。
3、主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)
未來(lái)“主動(dòng)配電網(wǎng)”可能采取類似英特網(wǎng)的形式,即分布式?jīng)Q策和雙向潮流。在遍布全系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)上都將有控制設(shè)備。主動(dòng)配電網(wǎng)的功能是將電源和用戶需求有效連接起來(lái),允許雙方共同決定如何最好地實(shí)時(shí)運(yùn)行。要達(dá)到這一要求,控制水平要遠(yuǎn)高于目前配電網(wǎng)的水平。這包括潮流評(píng)估、有競(jìng)爭(zhēng)力的電壓控制和保護(hù)技術(shù),以及比目前配電網(wǎng)擁有更多的傳感器和自動(dòng)裝置的新型通信控制系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的主動(dòng)預(yù)警,負(fù)載均衡和三相平衡等。
4、儲(chǔ)能技術(shù)
儲(chǔ)能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)后,可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理,消除晝夜間峰谷差,平滑負(fù)荷,不僅可以更有效地利用電力設(shè)備,降低供電成本,也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。
儲(chǔ)能技術(shù)可用于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)急供電狀況,以及充分利用當(dāng)?shù)氐姆骞入妰r(jià)差?,F(xiàn)有的電能存儲(chǔ)方式主要可分為機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能等。超導(dǎo)儲(chǔ)能由于超導(dǎo)體電流大,能量密度高,存取快速,可作為理想的電磁能儲(chǔ)藏器,超導(dǎo)材料臨界溫度低一直是超導(dǎo)儲(chǔ)能應(yīng)用的限制因素,目前直接冷卻超導(dǎo)儲(chǔ)能(HTc-SMES)的研究受到了美日等國(guó)的高度重視,但絕大部分超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置為低溫超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
二、 智能電網(wǎng)新型用電技術(shù)的應(yīng)用
在智能電網(wǎng)的框架下,需要新型用電技術(shù)提高電力需求彈性,提升電力需求側(cè)管理的智能化水平,幫助電力用戶與智能電網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng),實(shí)現(xiàn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心更加方便、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的管理用電。
1、先進(jìn)傳感器技術(shù)
未來(lái)的數(shù)據(jù)中心傳感器將更加智能化,功能將逐步融合。風(fēng)、火、水、電、氣、溫度、濕度、煙霧、二氧化碳等都是傳感器的采集對(duì)象。傳感器不僅可以分析和提取數(shù)據(jù)中心環(huán)境的特征數(shù)據(jù),而且可以和特定的數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)進(jìn)行信息交互,可以對(duì)數(shù)據(jù)中心的日常數(shù)據(jù)、整體效能和環(huán)境指數(shù)提供整體分析和科學(xué)評(píng)估。
2、先進(jìn)用電監(jiān)控技術(shù)
用電監(jiān)控技術(shù)分為兩個(gè)層面:用電監(jiān)測(cè)技術(shù)和用電控制技術(shù)。新型用電監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)用戶的電力消費(fèi)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),幫助用戶了解自身的詳細(xì)用電信息,以指導(dǎo)用戶優(yōu)化系統(tǒng)的用電行為。新型用電控制技術(shù)在信息獲取的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶的用電需要,對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心用電系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)電能更合理的分配。
三、小結(jié)
智能電網(wǎng)發(fā)展方向已不僅僅是本行業(yè)、本領(lǐng)域的需求反應(yīng),更是各行各業(yè)共同作用的結(jié)果,智能電網(wǎng)的發(fā)展取決于其中各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵前沿技術(shù)的突破和應(yīng)用,也必然會(huì)推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推廣。
供電系統(tǒng)是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心機(jī)房的關(guān)鍵系統(tǒng)之一,屬于數(shù)據(jù)機(jī)房易于發(fā)生“短板”的系統(tǒng)。上述只能電網(wǎng)技術(shù)在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心機(jī)房的恰當(dāng)應(yīng)用,可有效推進(jìn)供電系統(tǒng)往“長(zhǎng)板”方向發(fā)展。
評(píng)論