简介

采用可扩展的“按需付费”UPS架构后，系统安装变得更加容易。这样，在数据中心的需求增长时，数据中心管理者只需添加模块就可以了。但是，这样就容易忽略大型机构内数据中心或数据机房未来的电力需求。要估算数据中心或数据机房的电力需求，需要了解制冷系统、UPS系统和关键IT负载所需的电量。虽然这些元素的功率需求彼此之间可能相差很多，但是如果已经确定了已规划IT负载的功率需求，就可以使用简单的方法准确估计出这些元素的功率需求。除了估计电力线路的容量，如果数据中心的负载需要备用发电机系统，这些元素还可以用于估计备用发电机系统的功率输出容量。

　需求评估

不论何种规模的数据中心，在准备提高其环境容量前，都必须首先进行需求评估。需求评估基本可以确定由IT设备负责的业务应用的可用性需求。可以将时间不紧迫或分批处理性质的业务流程的负载功率和空调系统设置为“N”配置，没有内部冗余提高可用性。时间紧迫的工作可能需要关键组件系统中有某种程度的冗余，使用“N+1”拓扑结构的配置。每个关键系统元件都有一个冗余设备，这样如果某个单元出现故障，系统仍然可以维持IT关键负载的正常运行。要求绝对可用性(7x24)的最关键数据中心应用环境应使用2N拓扑结构，这样关键系统就拥有完全冗余。虽然某个关键系统会出故障，但是另一系统会保持负载的正常运行。这也提供了某种程度的可同步维护性，可以在另一系统承担负载时对该系统进行维护。无论实际UPS系统设计是何种配置（N、N+1、2N），其核心问题都是如何为关键负载提供充足电力并对其进行冷却，必须得到很好解决。对所需容量估计不足可能会导致将来被迫中断电力以增加容量，而估计过高则会导致额外的初始安装成本以及高额的运行维护费用。

确定支持数据中心所需的电源功率容量

大多数数据中心都位于大型建筑物内。建筑物的一部分会专门作为数据中心或数据机房，下面介绍的确定电源功率的步骤会有助于估计这部分建筑所需的电源功率。在计算功率容量需求时，稳定状态功率和峰值功率之间的差值十分关键，如果所安装的空调系统、制冷机或备用发电机等关键组件需要共用或需要为数据中心之外的设施提供负载，估算系统容量需要咨询工程师进行更为全面而复杂的分析。

图1说明了电力容量在数据中心各种负载间的典型分配比例。该细分图假设数据中心的面积为5000平方英尺（465平方米），初始稳定状态关键负载为50kW，未来稳定状态负载再加50kW。假定制冷系统为直接膨胀(DX)式，并且市电电压为480伏交流电。

　　关键负载

不论是单机架环境还是完整规模的数据中心，正确规划数据中心的第一步就是确定要为其供电并提供保护的关键负载大小。关键负载是指构成IT业务架构的所有IT硬件组件：服务器、路由器、计算机、存储设备、通信设备等等，还包括保护它们的安全系统、消防和监控系统。这个过程首先需要列出所有这些设备，包括它们的铭牌额定功率、电压要求以及是单相设备还是三相设备。然后必须调整铭牌信息以反映预期的真实负载。铭牌功率需求是指该产品在美国新产品承诺实验室(Underwriter’sLaboratory)要求的最坏情况下的功率消耗数值，在绝大多数情况下，该值远远高于预期的运行功率水平。著名工程咨询公司和电源制造商的研究显示，大多数IT设备的铭牌额定值至少超出实际运行负载33%。美国国家电气标准(NEC)和类似的国际规范组织都已认识到这一事实，允许电气系统设计者累加预期负载的铭牌数据，再乘以不同的系数，来估计并非所有设备都满负荷运行的情况。另外，还可以使用高级估算器，诸如此类的计算器收集了各家制造商的功率消耗数据，并进一步指定不同的设备配置。

　未来的负载

数据中心的负载不是一成不变的。建成后，在数据中心的生命周期内，IT设备将几乎一直处于一种不断变化的状态。IT更新至少3年一次循环，到时候会添加新的、功能更强大或效率更高的设备，或者替换初始规划列表上的设备。应该由IT组织对将来变化和升级的范围和时间做出切实的评估，这样可以正确规划最初确定的功率需求。对于电源和配电系统的“下游”元件，可以根据目前和未来的负载情况进行扩展或调整，但是必须充分估算为NCPI组件供电的电力线路的容量以承担已知初始负载和未来负载，或者可以在不造成停机这一严重影响IT客户的期望可用性的前提下增加功率容量。在估算出未来负载量后，将其加到上面算出的基本负载信息上，这样就可以得到以KW表示的电源关键负载量。