AIDC供电系统与算电协同

引言

人工智能数据中心（AIDC）的高效运行离不开稳定的供电系统，而随着算力需求的爆发式增长，如何实现供电系统与算力的协同发展，成为AIDC建设者和运营管理者亟待解决的关键问题。本文将深入探讨AIDC供电系统的技术现状、发展趋势，以及算电协同的必要性、应用场景和实施策略，旨在为AIDC从业者提供一份全面、实用的研究报告。

一、AIDC供电系统：技术现状与发展趋势

（一）传统供电系统

在AIDC中，UPS（不间断电源）系统一直是主流的供电方案。UPS通过将市电转换为直流电，再逆变为交流电输出，为数据中心的设备提供稳定的电力供应。其优点是技术成熟、兼容性强，能够有效保障设备在市电中断时的持续运行。然而，UPS系统的局限性也逐渐显现：

能耗较高：UPS的转换效率通常在90%左右，这意味着在电力传输过程中会有一定的能量损失。

占地面积大：UPS设备体积较大，需要占用较多的机房空间。

维护成本高：UPS系统的电池需要定期更换，且维护工作复杂。

UPS系统图

模块化UPS系统图

（二）新型供电技术的崛起

为了满足AIDC对高效、低能耗供电的需求，新型供电技术不断涌现，其中包括HVDC（高压直流）、巴拿马电源等。

1.HVDC

高压直流系统（简称HVDC）主要由交流配电单元、整流柜、蓄电池、电池管理单元、直流配电单元、绝缘监测单元及监控模块组构成。HVDC通过取消逆变环节，直接输出直流电，从而显著提高了能效。其转换效率可达95%以上。HVDC系统具有以下优势：

高功率密度：能够满足AIDC对高算力密度的需求。

占地面积小：相比UPS，HVDC设备更加紧凑，可以节省宝贵的机房空间。

可靠性高：从理论角度看，HVDC 拓扑结构相比 UPS 更简单，减少了电力转换环节，可能发生故障的节点更少，从而降低了故障风险。

但HVDC系统也存在一些挑战，如对设备的兼容性要求较高，需要对现有设备进行改造。

HVDC系统图