[发明专利]新型数据中心供配电系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种新型数据中心供配电系统及其控制方法，该系统包括：海上风场电力系统、屋顶分布式光伏电力系统、第一储能电池系统、第二储能电池系统、氢储能单元、第一飞轮储能装置、第二飞轮储能装置和总控单元，其中，海上风场电力系统和屋顶分布式光伏电力系统相互独立设置，用于共同为数据中心的电子信息设备提供工作电源。本发明利用海上风电、分布式光伏、氢储能及飞轮储能构建一种风光储氢一体化的清洁能源供配电系统来为数据中心提供绿色供电电源，能够降低数据中心建设成本和运营成本，提高供电安全性和可靠性，优化数据中心的用能结构，降低数据中心的运行能耗，减少碳排放，提高能源利用率，助力实现碳达峰、碳中和。

技术领域

本发明涉及新能源供配电技术领域，尤其是涉及一种新型数据中心供配电系统及其控制方法。

背景技术

2021年，国家工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，要求加快先进绿色技术产品应用，支持探索利用飞轮储能、锂电池和储氢等作为数据中心多元化储能和备用电源装置，持续提升能源高效清洁利用水平，鼓励企业探索建设分布式光伏发电等配套系统，引导新型数据中心向新能源发电侧建设，就地消纳新能源，推动新型数据中心高效利用清洁能源和可再生能源、优化用能结构，助力信息通信行业实现碳达峰、碳中和目标。在上述背景下，工业和信息化部出台《行动计划》，切实贯彻落实国家战略部署，统筹引导新型数据中心建设，推动解决现阶段短板问题，打造数据中心高质量发展新格局，构建以新型数据中心为核心的智能算力生态体系。

根据数据中心的使用性质、重要数据丢失或网络中断在经济或社会上的损失或影响程度，将数据中心从高到低划分为A、B、C三级，其中，A级数据中心的基础设施按容错系统配置，在电子信息系统运行期间，基础设施应在一次意外事故后或单系统设备维护或检修时仍能保证电子信息系统正常运行，我国A级数据中心建设标准要求由双重电源供电且两路电源是相互独立的，另设置备用电源，特别重要的负荷采用不间断电源系统和市电电源相结合的方式供电。传统的数据中心两路独立电源均由传统火力发电机组供电，采用多台燃油/燃气发电机组并联作为后备电源，采用化学电池作为UPS（Uninterruptible PowerSupply，不间断电源）不间断电源系统的储能部件实现市电中断后的不间断供电。

然而，传统的火力发电机组以非可再生能源作为燃料，据统计分析，石油和天然气将在70年后枯竭，煤炭资源将在200年后枯竭，石油、电力或其他自然资源的短缺将使我们面临严重的能源危机，且存在环境污染的问题，不环保；多台柴油发电机组并机使用可靠性低，运行及维护成本高；化学电池在使用过程中需要精密空调控温，能耗高，化学电池需要定期维护及更换，运行维护工作难度大，使用寿命短，经济性差，存在起火爆炸的安全隐患，以上技术并不适合未来新型数据中心低碳环保的发展趋势。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中数据中心的供配电系统用能结构不优、能耗高、建设及运行维护成本高、供电安全性及可靠性低，以及系统两路独立电源均由传统火力发电机组供电，导致长期消耗非可再生能源且存在严重的环境污染，不环保，不利于实现碳达峰碳中和等目标的技术问题。

为此，本发明的一个目的在于提出一种新型数据中心供配电系统，利用海上风电、分布式光伏、氢储能及飞轮储能构建一种风光储氢一体化的清洁能源供配电系统来为数据中心提供绿色供电电源，能够降低数据中心建设成本和运营成本，提高供电安全性和可靠性，优化数据中心的用能结构，降低数据中心的运行能耗，减少碳排放，提高能源利用率，助力实现碳达峰、碳中和。

为此，本发明的另一个目的在于提出一种新型数据中心供配电系统的控制方法。