Выбор газогенераторной установки мощностью 1000 кВт для резервного электроснабжения центра обработки данных

Выбор газогенераторной установки мощностью 1000 кВт для системы резервного электроснабжения центра обработки данных (ЦОД) — это не просто сопоставление мощности генератора с ожидаемой нагрузкой. Руководителям проекта также необходимо оценить характеристики запуска, прием нагрузки, надежность подачи топлива, требования к выбросам и интеграцию с источниками бесперебойного питания и системами переключения. Каждое решение может повлиять на сроки проекта, эксплуатационные расходы и непрерывность обслуживания. В этом руководстве изложены основные технические вопросы и аспекты закупки, которые помогут инженерным командам выбрать генераторную установку для реализации стратегии резервного электроснабжения ЦОД.

Начните с нагрузки при отключении электросети, а не со счета за электроэнергию

Обычная потребляемая мощность ЦОД не обязательно соответствует нагрузке, которую должен обеспечивать генератор. Составьте график нагрузок при отключении электросети, включив в него ИТ-оборудование, потери в ИБП, системы охлаждения, насосы, системы управления, интерфейсы пожарной защиты и другие системы, необходимые при длительном отказе внешнего электроснабжения. Определите, какие нагрузки необходимо запитать немедленно, а какие можно подключить после контролируемого перезапуска.

Например, сначала ИБП может обеспечивать питание ИТ-нагрузки, пока запускается генератор, а оборудование охлаждения может включаться поэтапно. Если все чиллеры, вентиляторы и зарядные устройства аккумуляторных батарей запустятся одновременно, переходная нагрузка может оказаться более ограничивающим фактором, чем суммарная установившаяся нагрузка. Попросите инженера-электрика смоделировать как рабочую нагрузку, так и предлагаемую последовательность ступенчатого подключения нагрузок.

Уточните, для каких условий указана номинальная мощность поставщика — 1 000 кВт: режим работы, коэффициент мощности, высота площадки над уровнем моря, температура окружающей среды и применимые коэффициенты снижения мощности. Также выясните, измеряется ли заявленная выходная мощность на клеммах генератора и как на доступную мощность влияют вспомогательные устройства с приводом от двигателя или отдельным источником питания. Соответствие паспортной мощности без учета условий площадки или будущего роста нагрузки — это риск при закупке, а не запас проектной мощности.

Проверьте переход с ИБП на генератор

Критически важен интервал отключения и восстановления внешнего электроснабжения. ИБП должен обеспечивать подключенную нагрузку до тех пор, пока генераторная установка не запустится, не стабилизирует параметры и не будет подключена системой переключения. Полезная автономность аккумуляторных батарей должна покрывать этот интервал с предусмотренным проектом запасом; не следует считать, что опубликованное время запуска генератора соответствует полной продолжительности переключения.

Запросите данные по ступенчатому набросу нагрузки, восстановлению частоты и напряжения для предлагаемого двигателя, альтернатора и системы управления. Сопоставьте эти данные с настройками допустимых параметров входного питания ИБП и схемой переключения. Зарядка ИБП после отключения электроснабжения увеличивает нагрузку, а некоторые выпрямители и системы управления генератором могут работать несогласованно, если их настройки не координируются. Ступенчатую зарядку или плавное наращивание нагрузки можно использовать для решения этой проблемы, но только если соответствующая стратегия предусмотрена и проверена в составе системы.

Если проект предусматривает несколько генераторов или параллельную работу с другим источником питания, заранее согласуйте вопросы синхронизации, распределения нагрузки и ответственности за защиту. Поставщик генераторной установки, поставщик распределительного устройства и интегратор систем управления должны работать по одной и той же последовательности операций. Пробелы в распределении их обязанностей часто выявляются при пусконаладке, когда внесение изменений обходится дорого.

Рассматривайте газоснабжение как часть системы резервного электроснабжения

Даже надежный двигатель не компенсирует непроверенную подачу топлива. Получите у газоснабжающей организации данные о доступных давлении, расходе и качестве газа в соответствующих режимах работы и сопоставьте их с требованиями производителя двигателя при запуске и полной нагрузке. Уточните, кто отвечает за регулятор, фильтрацию, учет газа, запорные клапаны и любые работы по модернизации оборудования со стороны газоснабжающей организации.

Если давление на входе недостаточно, можно рассмотретькомпрессор природного газа, однако это создает дополнительную зависимость. Его электроснабжение, последовательность запуска, регулирование давления и реакция на отказ должны соответствовать стратегии резервного электроснабжения. Установка компрессора без решения вопроса о его работе при отключении внешнего электроснабжения может привести к тому, что топливо будет предусмотрено только на бумаге, но не поступит к двигателю.

Также оцените отказы по общей причине. Подача газа по трубопроводу позволяет отказаться от хранения топлива на площадке, но ее доступность во время событий, к которым ЦОД должен быть устойчив, необходимо оценить совместно с газоснабжающей организацией и специалистами проекта по управлению рисками. В зависимости от требуемого уровня отказоустойчивости и применимых норм может потребоваться другой вариант подачи топлива, дополнительное резервирование или пересмотр архитектуры системы резервного электроснабжения.

Предусмотрите место для установки и получения разрешений

Компактные габариты оборудования не означают, что вся установка будет компактной. Предусмотрите место для вентиляции, потока воздуха через радиатор, прокладки выхлопной системы, шумозащиты, технического обслуживания и безопасного демонтажа крупных компонентов. Рециркуляция нагретого выходящего воздуха может снизить производительность именно в периоды высокой температуры наружного воздуха. До утверждения строительных работ проверьте соответствие предлагаемого кожуха и планировки площадки ограничениям производителя по воздушному потоку и противодавлению.

Требования к выбросам и ограничения на эксплуатацию зависят от юрисдикции, а также от классификации и режима использования установки. Заранее уточните у местных органов власти и консультантов проекта применимую процедуру получения разрешений, требования к испытаниям и ограничения на работу в аварийном режиме или плановые пробные запуски. Это следует сделать до выбора системы доочистки выхлопных газов и согласования срока поставки.

Согласуйте приемочные испытания с условиями эксплуатации

Заводское испытание при номинальной нагрузке полезно, однако оно не доказывает, что установленная система сможет переключить нагрузку ЦОД. Укажите в спецификации закупки требования к заводским и объектовым приемочным испытаниям, включая профиль нагрузки, измерительные приборы, критерии приемки и ответственность за предоставление временных нагрузочных стендов. Объектовые испытания должны, насколько это безопасно допускает объект, проверять согласованную последовательность действий при отключении электросети, органы управления переключением, сигналы тревоги и поэтапное подключение нагрузок.

Попросите поставщиков указать компоненты с длительным сроком поставки, объем поддержки при пусконаладке, перечень запасных частей и сведения, которые необходимо получить от газоснабжающей организации. Компания AMICO, головной офис которой находится в Чэнду, производит оборудование для использования газа в качестве топлива и выработки электроэнергии, а также разрабатывает технологии управления газовыми энергосистемами. Это сочетание компетенций важно при оценке интерфейса между двигательной установкой и общей системой управления. Независимо от выбранного поставщика, требуйте четкую матрицу интерфейсов и назначенных ответственных за нерешенные вопросы.

Перед размещением заказа сверьте график нагрузок, условия подачи топлива и последовательность переключения с предлагаемой конфигурацией. Если какие-либо из этих параметров еще не окончательны, зафиксируйте допущения и сроки их подтверждения. Это зачастую важнее, чем считать номинальную мощность 1 000 кВт единственным критерием выбора.