数据中心的三级供电和三级备电是什么意思？

新能源时代 · 公众号 · · 2025-03-11 08:45

正文

典型的 AIDC 电气设备结构，可细分为三级供电，以及三级备电。

三级供电:

1)UPS/HVDC: UPS 即不间断电源。市电输入 UPS 后，UPS 需要首先进行 ACDC 转换，用于给蓄电池直流充电，然后进行 DCDC，把电压等级转换到合适后续设备工作的电压，再进行 DCAC 逆变到 230V 或 400V 交流电，用于后续的交流设备供电。而 HVDC 则是高压直流输电，过去主要长距离、大容量的电力传输。高压直流可以大幅减少输电损耗。并支持更高电压+功率等级。所以目前已有部分 AIDC 机房开始采用 HVDC 方案作为第一级供电。如阿里巴巴张北云计算庙滩数据中心。
2)ACDC: 即机柜内部的 Powershelf，将交流电转换为算力硬件所需的稳定直流电，一般输出电压为 48V。主要供应商包括台达、光宝、麦格米特。
3)DCDC: 即 DCDC 电源模块，将 48V 电压进一步下变压至适用于算力芯片的工作电压，如 0.8V，1.3V。其中具体供电策略由 Drmos 与多相电源控制器芯片决定。主要供应商包括:MPS、瑞萨、AOSL、晶丰明源。

三级备电:

1)超级电容: 当遇到市电短暂中断的情况，超级电容可以在极短时间内释放存储的电能，为服务器的关键组件(如内存、缓存等)提供足够的电力，确保数据不会因为突然断电而丢失;同时，超级电容还可抑制电压波动，通过吸收和释放电能来稳定电压，消纳电网浪涌。
2)UPS 蓄电池: 在断电情况下，UPS 可以切换到电池供电模式，电池的直流电会立即通过简单的逆变器电路为设备提供临时电源。
3)柴油发电机: 与超级电容和 UPS 不同的是，柴油发电机只要有充足的柴油供应，就可以持续供电数小时甚至数天。这为在市电恢复之前维持服务器的运行提供了可靠的保障，同时也为采取其他措施(如抢修电网、调配移动发电设备等) 争取了足够的时间。在字节 1 月 17 日披露的火山引擎算力中心中，柴油发电机设备也作为重点项目进行了公示。

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