生产环境中数据中心的供电与可靠性挑战

数据中心如今已成为数字运营的核心,其可靠性取决于一套密集的电力基础设施,其中每个组件都发挥着重要作用,从UPS系统、开关设备、自动转换开关(ATS)和母线槽,到服务器和电能质量监测系统。

为了确保基础设施的稳定性,运营商和原始设备制造商(OEM)需要的不仅仅是基本的功能检测。他们需要能够反映实际运行状况的验证方法,并能持续掌握电源随时间变化的运行状况。

实际上,一些电气问题可能会悄无声息地影响性能、安全性和运行时间:

  • 开关电源产生的谐波
  • 电压扰动,例如电压骤降、电压骤升和瞬态现象
  • 与微欧级接触电阻不良相关的隐性故障
  • 在负载作用下可能产生热点的公交专用道
  • 影响电源连续性的ATS切换问题
  • 未反映实际情况的UPS运行时间计算

如果没有正确的测试策略和监控方法,这些问题可能一直无法被发现,直到系统调试或投入现场运行时才被察觉。随着数据中心项目扩展到多个站点,这种风险只会日益增加。一旦运行中出现问题,停机造成的损失将十分严重。

数据中心系统的测试与验证能力

Averna 提供数据中心测试解决方案,涵盖服务器组件和电气基础设施,包括电能质量测量。我们协助原始设备制造商(OEM)从开发到量产的全过程进行系统验证,并针对 EVT、DVT 和 PVT 阶段提供相应的测试方法。

我们的测试策略与产品设计同步制定,旨在支持量产推进并简化向合同制造商的转移流程。这种方法有助于确保各生产阶段的连续性,并减少不同生产基地或项目之间的验证差异。

我们的能力涵盖多个组装层级,包括L6(TPU、光开关)、L10(托盘)和L11(服务器机架),从子系统到完全集成的机架。这种多层级架构不仅能够实现设备的渐进式验证,同时还能确保对测量质量和系统行为的严格要求。

数据中心调试支持

Averna 开发了定制化的分布式测量解决方案,旨在解决数据中心调试过程中常见的难题。这些系统不仅提高了数据采集的准确性,还将分析速度提升了高达 67%,从而帮助团队在关键的调试阶段更快地做出决策。

它们还能通过提高在验证和启动过程中对系统行为的可视性,从而增强受监管环境中的安全性。

典型功能包括:

  • 系统设计
  • 功能测试设备
  • 电能质量监测仪与分析仪的集成与性能验证
  • 文档与支持

主要专业领域

我们可以在多个层面为您提供帮助。

服务器和网络基础设施测试

  • 光开关验证
  • 插入损耗与回波损耗测量
  • 数据传输完整性
  • MEMS器件测试
  • 系统级验证

电力基础设施测试

  • UPS 运行时间及储能系统测试
  • 负载箱仿真
  • ATS 转移测试
  • 断路器注油试验
  • 绝缘电阻和接触电阻测量

电能质量计量与分析

  • 谐波分析
  • 瞬态检测
  • 持续事件记录
  • PUE 监测
  • DCIM 集成
Averna 数据中心服务器测试解决方案

我们的数据中心电力测试设备

这仅是我们现成产品组合的一部分。Averna 还针对特定的数据中心电源验证、调试和监控需求,开发定制测试平台。

PQA 系列包括固定式和便携式电能质量分析仪,并配备专用软件。这些分布式测量解决方案可帮助团队在调试和运行期间采集、分析关键电气数据,并据此采取相应措施。

PQA-FLEX 电网检测

PQA-FLEX 电网检测

  • 模块化固定式分析仪,每台设备最多支持 6 个输入模块,可实现可扩展部署。
  • 可测量电压、电流、功率、谐波(最高至第50次谐波,第180次谐波可选)以及电压事件,符合IEC 61000-4-30 A类标准。
  • 可捕获波形数据,每个周期最多 512 个采样点,以便进行详细的信号分析。
查看系统
PQA-MultiSystem 电能质量分析仪

PQA‑MultiSystem

  • 专为同时监测多个三相系统而设计,并具备全面的谐波和暂态分析功能
  • 采样率高达 57,600 次/秒,并支持预触发记录,可精确捕捉干扰信号
  • 包括FFT分析、闪变测量(IEC 61000-4-15)和实时事件检测。
查看系统
PQA-PortableUltra 便携式超高精度电能质量分析仪

PQA-PortableUltra 便携式超高精度电能质量分析仪

  • 便携式分析仪,电压测量范围最高达 1 kV RMS,精度优于 0.05%
  • 每个通道可捕获高达 124 kSa/s 的瞬态信号(根据配置不同,最高可达 840 kSa/s)
  • 支持高达 500 kHz 的谐波分析,并提供包含频谱分析和统计分析的高级报告功能
查看系统
PQA-SCADA 软件

PQA‑SCADA 中央软件

  • 用于跨分布式测量网络的实时和历史数据的集中式平台
  • 支持对所有连接系统的自动化事件检测、报告和监控
  • 支持与DCIM集成,并可在本地或云端部署。
查看该软件

在影响系统运行时间之前确保电源稳定

采用正确的测试方法,降低调试风险。

联系我们

为何数据中心领导者信赖Averna

25多年来,我们一直为全球要求最严苛的行业提供高精度工程解决方案。

质量认证

我们的电气测试设备符合IP53和IEC61010标准,可在严苛的环境中安全、稳定地运行。

全球工程布局

我们支持多站点部署,并能在各大洲之间复制测试系统,同时保持一致的性能。

先进研发

我们针对严苛的技术要求,开发基于FPGA的系统以及使用LabVIEW和Python编写的定制测试软件

数十年的行业经验

我们的专业技术源于国防、医疗设备、能源和电子等对精度要求极高的高可靠性领域。

数据中心供电系统在实践中的验证方法

数据中心供电系统在部署前必须在真实的用电条件下进行验证。当系统正常运行时间取决于其在满载状态、切换事件期间或长时间运行时的表现时,仅进行高层次的检查是远远不够的。以下是 Averna 如何对整个供电链进行验证的。

UPS 和负载验证

不间断电源(UPS)系统必须在反映实际部署环境的条件下进行测试。我们使用直流和交流负载箱,在系统投入现场使用前将其性能推向极限。

  • 直流负载箱可执行电池完全放电测试,以在真实的放电条件下验证电池的运行时间。
  • 电阻性与电抗性交流负载箱可模拟IT设备的全负载工况,同时验证逆变器性能、旁路行为及冷却系统的响应。

转移与保护测试

转换可靠性和断路器精度的要求不容妥协。我们通过模拟真实的故障工况,来验证保护机制能否完全按照设计要求进行响应。

  • 交流电源控制器模拟全电网断电情况,以验证自动转换开关能否准确检测到断电,并将关键负载无缝切换至备用电源。
  • 一次和二次电流注入测试仪可验证断路器的跳闸设定值是否在公差范围内精确工作,从而在故障事件发生前及时发现保护配置错误。

电能质量与暂态现象

通过持续监测谐波、瞬态现象及效率指标,操作人员能够及时掌握相关信息,从而在问题恶化前采取行动。

  • 电能质量分析仪和暂态记录仪用于测量电压谐波,并确认切换时间接近于零。
  • 高端分析仪可量化开关模式电源产生的电流谐波,从而防止中性点过载,并避免变压器随时间推移而性能下降。
  • 永久性电能质量记录仪全天候运行,实时记录电压骤降、电压骤升及瞬态现象,以便在需要进行根本原因分析时提供详细的数据依据。

组件状态与电气完整性

电阻测量和绝缘测试可在通电前发现薄弱环节。

  • 兆欧表用于评估断路器和连接点的绝缘完整性,并能及时发现可能导致负载下电弧故障或过热的绝缘劣化现象。
  • 数字低阻抗欧姆表(DLRO)可测量微欧级接触电阻,在紧固件因扭矩不足或表面腐蚀导致焦耳热或电压降故障之前,即可检测出这些问题。

热监测与连续监测

红外检测和自动数据记录功能提供了持续的可视化监控,从而能够在大规模应用中确保系统可靠性。

  • 热成像摄像机(IR)会扫描母线槽接头和分接单元,以检测异常热信号,从而发现那些若不进行检测,往往要等到设备故障才会被察觉的安装缺陷。
  • 自动化数据采集功能可持续整理测量记录,既有助于满足合规要求,又能支持跨多站点部署的长期预测性维护。
Averna 提供的数据中心电力生命周期测试解决方案
案例研究

采用定制化PQM解决方案进行数据中心电能质量监测

Averna 基于稳健的分布式架构,设计了定制化、带有 CE 标志且通过 UL 认证的电能质量测量仪(PQM)。每台 PQM 作为现场部署的测量网络中的一个节点运行,并能执行定制化的测试方案。基于 FPGA 的测量核心实现了软件驱动的硬件可重构性。
3 PQM 已部署的PQM模型
1,000 已交付1,000台PQM
40+ 在五大洲部署了40多个站点

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从调试到全面投产,Averna 是数据中心运营商和原始设备制造商(OEM)信赖的测试工程合作伙伴,确保一次到位。