[实用新型]一种基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据中心技术领域领域，具体涉及一种基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统。

背景技术

随着数据中心技术的大规模建设，数据中心的高能耗越来越突出，能源利用效率也越来越受关注，关于数据中心供电技术的讨论从未间断，在降低前期投资成本的同时，还需要通过高效率供电减少后期运营成本。太阳能光伏发电是一种将免费的、无限的太阳光能转换为电能的绿色环保的发电形式，因而受到广泛关注，对于集装箱数据中心而言，集装箱式数据中心顶部及周围空地以及一些大楼顶部的面积大、日照充足，特别适合建设光伏发电系统。

对于光伏发电系统接入的集装箱式数据中心，其储能形式方面，传统的数据中心都是采用UPS带蓄电池的方式，而蓄电池每年需要进行两次维护，并且，当蓄电池刚开始使用时还需要对其进行临时的季度维护，并要经常更换电解液，VRLA电池每6个月也要进行一次维护。常用的蓄电池都含有酸性电解液和铅，而这些物质的排放对环境造成一定的影响，都要受到严格控制。

发明内容

本实用新型的技术任务是提供一种基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统，交流配电柜母线上接入飞轮储能装置，在光强变化或市电突变时，起到保障系统供电稳定、提供紧急电源的作用，提高了数据中心运行的可靠性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统，包括配电模块、制冷模块、监控模块和IT设备，配电模块包括光伏发电供电系统和市电供电系统，数据中心中由光伏发电供电系统和市电供电系统混合供电。

光伏发电供电系统包括光伏电池板阵列、汇流箱、并网逆变器、电能表和并网开关；该数据中心内还设置有交流配电柜，交流配电柜内设置飞轮储能装置和控制器。

光伏电池板阵列连接汇流箱，汇流箱的输出端连接并网逆变器，并网逆变器的输出端与市电供电系统共同接入交流配电柜，交流配电柜的母线接入飞轮储能装置。

进一步的，所述汇流箱包括直流汇流箱和交流汇流箱。

进一步的，所述电能表包括单向电能表和双向电能表。

太阳能电池板阵列输出600V左右的直流电压，经过直流汇流箱，送至并网逆变器经单相电能表后与市电供电系统经双向电能表后连接到交流配电柜，共同给数据中心供电。交流配电柜母线上接入飞轮储能装置，在光强变化或市电突变时，起到保障系统供电稳定、提供紧急电源的作用。

优选的，所述光伏电池板采用串-并-串-并的方式布置。尽量保证一组光伏电池板在光照充足的情况下的输出电压在直流600V左右，电流根据场地环境来定，即功率的选择可以根据场地不同来灵活选取，直流汇流箱和并网逆变器则根据光伏电池板的容量来选取，安装方式灵活多变，不用拘泥于固定形式，并网开关和电度表的选择根据当地电业局的要求来选择合适的即可。

进一步的，光伏电池板为太阳能电池板。

交流配电柜的主要功能是实现光伏发电系统和市电供电系统的整合和切换，以及对飞轮储能装置的电能分配，实现对数据中心电能的可靠供应。飞轮储能装置及其相关控制器根据需求选择国产或者进口产品，容量根据数据中心安全性要求、后备时间的要求来选择合适的即可。

本实用新型的光伏接入集装箱式数据中心配电系统的应用范围可以扩展到部署在大楼里的传统机房或MDC机房配电系统中，充分利用大楼楼顶的空间，节约能源。

本实用新型的一种基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统与现有技术相比，具有以下有益效果：

基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统，充分利用了集装箱上部及周边空间，采用光伏发电与市电系统共同供电，减少了市电的消耗，减小了市电的开销，降低了数据中心的运营成本；光伏发电系统的输出经单相电能表后与市电供电系统经双向电能表后连接到交流配电柜，在交流配电柜的母线上连接了飞轮储能装置；将传统的数据中心中由内部UPS带蓄电池备电的方式转为外部飞轮储能的方式。

利用太阳能发电，节约了能源资源，符合绿色数据中心的要求。并且交流配电柜母线上接入飞轮储能装置，在光强变化或市电突变时，起到保障系统供电稳定、提供紧急电源的作用，提高了数据中心运行的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型基于飞轮储能装置的光伏接入数据中心系统的原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。