大型数据中心谐波污染的分层分布式治理
Layered Layout Solution for Harmonic Control in Large-scale Data Centers
刘水江1/ 弓 涛2 1. 天津市建筑设计院，天津 300074
2. 美国电气控制有限公司天津办事处，天津 300384
Liu Shuijiang / Gong Tao

摘 要 大型数据中心在国民经济中起到了不可替代的作用, 但其繁多的非线性电力负载, 如通讯系统、大型计算机、网络控制设备、变频空调、各种数码办公设备、灯光调控系统、UPS、监控系统等给其供电系统带来了严重的谐波干扰, 对大型数据中心的运行安全造成了极大的威胁, 为此我们分析研究了其谐波产生的根源及谐波的类型和数值,结合实例采用了分层分布式的谐波治理设计方案, 取得了良好的效果, 解决了大型数据中心的谐波污染问题。
关键词 大型数据中心 谐波干扰 分层分布式治理
Abstract Large-scale data centers have been playing very important roles in the national economy development. However, severe harmonic disturbance is also brought into the power-supplying due to quantities of nonlinear loads used in the centers, such as communication systems, large-scale computers, network controlling equipments, frequency conversion air-conditions, various digital
office instruments, lights regulation systems, UPS, monitoring systems and so on. These disturbances are threatening factors to data centers. Therefore, this article expresses the analysis on the harmonic generating sources, and the types and magnitudes of harmonics; employs layered layout harmonic solving design scheme in a project which gains good effect, and gives a solution for harmonic pollution in large-scale data centers.
Keywords large-scale data center, harmonic disturbance, layered layout model
1 引言
        大型数据中心中使用了大量的现代化用电设备和装置，如信用卡终端设备、通讯系统、计算机、网络控制设备、各种数码办公设备、灯光调控系统、消防系统、监控系统等。繁多的非线性电力负载，给其供电系统带来了严重的谐波干扰。恶劣的谐波环境对保证系统和设备的安全正常运行造成了极大的威胁，诸如：程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动，甚至造成用电设备的永久性损坏，给大型的工作造成了难以挽回的巨大损失。因此，大型数据中心的谐波治理已越来越引起人们的关注。
        我国在“ 十一五”期间提出了国内生产总值能耗降低20% 左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。明确指出了要建。设资源节约型、环境友好型的和谐社会。为了响应国家节能减排的号召，大型数据中心对各项节能指标有严格的要求，但由于其使用了大量变频节能设备，使得现代化数据中心的谐波畸变率往往很高，超出国家相关规定与标准。在消除或抑制大型数据中心系统谐波危害方面，以往只是采取一些防范措施，如根据负载确定电力变压器额定容量时，考虑谐波畸变而留有裕量；为易受干扰设备加装线路滤波器等，但这些都无法从根本上消除谐波危害。针对这样的背景本文详细介绍了大型数据中心分层分布式谐波治理的方案设计、方案实施及效果分析。[1]