邊緣數據中心分布式供電系統的應用

于 璐

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

5G技術的全面推廣和工業互聯網的發展催生了一大批新型業態，為了滿足電力系統應用規范，需要整合數據中心運行體系，在減少冗余配置的同時，確保分布式供電系統在邊緣數據中心支持下更加規范。

1 邊緣數據中心分布式供電系統概述

1.1 內 涵

邊緣數據中心是在同一個信息區域內對云數據中心進行合理化信息源補充的中心模式，其結構如圖1所示。

圖1 邊緣數據中心結構

盡管云數據中心覆蓋范圍較廣，但是卻無法對某個城市或者是某個區域的具體應用內容進行非常精細化的管理。隨著5G技術的全面發展，邊緣數據支撐模塊的應用價值更加突出，將其布置在小區、高速公路或者工廠等位置能夠滿足區域性用戶的基本需求[1]。大數據時代背景下，人們的日常生產和生活均會產生大量的數據，若是這些數據都上傳到云數據中心，則會出現非常巨大的數據冗余。基于此，設置邊緣數據中心，建立更加科學且規范的本地化服務模式，有效實現數據分類管理和匯總，提高數據應用效率。通過對應的邊緣數據中心分布式供電系統，實現區域性供電數據的管控，從而提高區域性供電服務的質量和水平。

1.2 關鍵技術

如果按照理論標準對分布式處理技術進行分析，指一組計算機同時完成工作任務，而在任務完成后顯示的用戶身份為獨立的一臺計算機。在分布式系統應用控制體系內，要借助網絡實現一組計算機連接管控，同時實現面向用戶的計算機分析，保證分布式管理內容最優化。

如果從數據中心評估內容的角度分析，則分布式處理技術是支持云數據中心管控要求的應用模式。將各個數據中心視為獨立的IT資源，統籌管理獨立邊緣數據中心，實現邏輯層面的整體性應用模式。通過配置統一的資源管理和調配結構，最大程度上提高計算資源和存儲資源的應用價值[2]。

在邊緣數據中心數據量達到一定標準和規模后，網絡數據管理必然會受到冗余信息的影響，一旦時延增加，分布式處理模式就會制約信息數據的管理。在國家戰略實施和無線技術全面進步的時代背景下，邊緣數據中心網絡接入模式也將朝著更加科學的方向發展。通過匹配5G技術，在分布式處理技術保障體系內實現更大的應用價值。落實邊緣數據中心分布式處理技術，充分發揮分布式網絡架構的支撐作用。與此同時，有效建立分布式計算和存儲模式，確保能對不同地理位置的邊緣數據中心予以統一化科學管理。制定動態調度控制方案，保證相應的管理效能更高。需要注意的是，邊緣數據中心不能完全替代云數據中心，只能通過建立更加貼合集中存儲和B/S架構應用模式的控制機制保證分布式處理系統控制效果應用水平最優化[3]。

2 邊緣數據中心分布式供電系統應用

基于邊緣數據中心應用要求設計供電系統，同時結合供電應用規范和具體內容構建科學合理的系統管理模式，從而確保相關應用效果最優化。目前，分布式供電系統要從配電模塊、供電系統模塊、機柜箱設備模塊以及蓄電池設置模塊等方面開展相應的應用工作，從而打造更加完整的邊緣數據中心應用監督模式，為分布式供電系統運行效能的提升提供保障[4]。分布式供電系統關鍵模塊構成如圖2所示。

圖2 分布式供電系統關鍵模塊

2.1 配電模塊

結合邊緣數據中心應用要求，使用定制架構一體化處理模式實現直流電源應用控制，并且匹配電力用交流不間斷電源完成相應工作的管理。與此同時，為了保證配電傳輸的穩定性和可靠性，還要在運行中建立空調配電、照明配電以及不間斷電源（Uninterruptible Power System，UPS）配電等集成模式，以便配電模塊能發揮其實際作用，提升供電系統數據中心的應用水平。

2.2 供電模塊

結合數據中心分布式供電系統的建設要求，供電模塊機房的設計要確保能對主機中相關數據予以保護，配合布局模式、設備應用規范等搭建電網技術應用控制平臺，從而為分布式供電系統信息數據匯總和處理提供良好的保障[5]。

2.3 機柜箱設備處理

在邊緣數據中心分布式供電系統中，對機柜箱等基礎設施予以監督，同時需要支持380 V/400 V/415 V的三相交流電輸入模式，以便相應的輸入相電壓在規定范圍內都能開展數據校對，并且實現動態控制。在設置過程中，建立更加可控且安全的管理模式，提高產品使用效能，為分析和處理工作的優化予以支持[6]。

2.4 蓄電池

對于邊緣數據中心分布式供電系統而言，科學規范的蓄電池至關重要，需要結合整體管理需求選擇UPS蓄電池。相較于獨立箱柜，UPS蓄電池能實現物理層的完全隔離，避免信息交互造成信息冗余，同時對于蓄電池更換和維護也具有重要意義。在蓄電池設置的過程中，通過匹配新型蓄電池應用模式還能減少故障率，確保后續維護工作順利開展[7]。

3 邊緣數據中心分布式供電系統發展趨勢

隨著信息技術的不斷發展和進步，邊緣數據中心將受到更多的關注。基于數據處理和數據分析建立分布式系統，確保供電管理工作更加精細和規范，減少信息冗余對供電工作造成的影響，實現快速精準部署，從而提升供電系統管理的綜合水平，也為供電服務質量優化奠定基礎。

3.1 模塊化發展

基于邊緣數據中心分布式供電管理要求，供電系統正朝著模塊化方向發展[8]。在供電對應地點部署模塊化數據中心，配合靈活性管理機制確保邊緣算力所需的機架規模都能滿足要求，在任何地域都能實現快速部署處理。在部署管理控制工作中，不能局限于部署的設備和機架模式，需要更加側重于供電系統中供配電單元、制冷系統的應用效能，提升模塊化供配電工作的基礎效能，為標準化模塊部署發展提供良好的空間[9]。

3.2 預制產品化

對于邊緣數據中心發展體系而言，預制產品化將成為重要的發展趨勢。針對近端和近云端設計預制產品，結合分布式供電系統規范要求，保證相應子模塊都能完成具體作業。

近端數據中心利用一體柜產品完成部署工作，依據供電系統應用規范和標準確保相應工作內容都能滿足要求，利用24U或者是42U規格容納多臺服務器，提升預制效能。在完成預制后，客戶可以根據實際情況采購和部署，確保供電系統分布的規范性。例如，設置現場插電即可使用的供電模塊，滿足車聯網、智慧城市等的要求。

近云端邊緣數據中心采取的是微模塊產品，應用1排或是2排機架就能建立小型機架集群供電管控體系，同時建立獨立的供配電、制冷、監控等應用架構，為邊緣數據中心快速部署提供支持。

3.3 標準化

除此之外，邊緣數據中心支持的分布式供電系統也將向著標準化模式發展和轉型。結合標準規格、標準供配電要求、標準制冷以及標準測試評估等內容，建立具有較高安全性和可用性的數據中心穩定控制模式，結合標準化思路更好地優化供電系統運行質量，同時提升供電系統的服務效能[10]。

4 結 論

綜上所述，邊緣數據中心分布式供電系統正朝著更加科學規范的方向發展，在合理搭建部署結構的同時，需要滿足基礎設施和運維管理的要求，從而更好地適應多種應用場景，為供電管理工作效率的提升提供保障，同時為電力系統的可持續發展奠定堅實基礎。