數據中心基礎設施的管理涉及到電氣、暖通等多個專業的配合?！?a href="http://www.qzkangyuan.com/cnidc/dc/">數據中心基礎設施工程師必知必會》系列文章從各專業的基礎知識出發，旨在幫助從事數據中心基礎設施方面的工程師對各專業的基礎知識與基本概念有一個清晰的了解與認識，希望對于想快速全面了解數據中心各專業領域的人士有所幫助。
本篇文章是本系列的第一篇文章，通過這篇文章您將會了解到以下概念：
準確描述kVA與kW之間的差異，以及單相電路和三相電路之間的差異，同時可以描述出這些電路和其他元件是如何協同工作以提供電力給機架的。 如何計算PUE值并描述它如何應用于基礎設施的管理。 文章還介紹了一部分術語來描述客戶在陳述他們的技術需求時的意思。
1. kVA和kW
a) 概念和區別
kVA和kW都是數據中心行業中主要的功率計量單位。它們有時可以互換使用，盡管兩者之間有細微的差別，必須加以考慮。第一項，kVA，具體指千伏安，被稱為“視在功率”。第二種，kW，具體是指千瓦，被稱為“有功功率”。第三個術語kVAR也用于描述這些術語，它指的是kVA和kW之間的差異;它被稱為“無功功率”。
注意，在直流(DC)電路中，kVA等于kW，因為在傳輸過程中電流和電壓不會脫離相位。然而，“有功功率-kW”和“視在功率-kVA”在交流(AC)電路中有所不同——這是目前大多數數據中心采用的是交流方案的特點。
功率因數超前或滯后，取決于負載改變電流相位與電壓相位的方式。在交流電路中，電壓和電流相位不同，導致基于功率因數的kW和kVA的差異。
b) 數學關系
kVA、kW與功率因數cosΦ的數學關系為
kW = kVA * 功率因數cosΦ
kVA = kW/功率因數cosΦ
功率因數cosΦ= kW/kVA
c) 區別描述
我們可以用一個非常形象的例子來描述kVA和kW之間的區別:
圖1：kW、kVAR、kVA的關系
2. 220伏和380伏三相電源
a) 使用情況
要理解電力是如何配送到數據中心的，首先需要理解單相電源和三相電源之間的區別。我國相電壓是220V，線電壓是380V。在三相交流電中A相、B相、C相，各相線之間的電壓成為線電壓，線電壓為380V，也稱為工業用電電壓。另外在三相交流電中ABC相中的任一相與N線（中性線）或零線見的電壓，成為相電壓，國內服務器租用服務器托管，相電壓為220V。大多數居民用電（家庭用電）都是單相供電。
大多數商業企業都采用三相電源，由三個交流電壓組成，美國站群服務器，電壓之間的相位差為120度，即三分之一周期。這些系統通過三根熱線提供電力，其中任何兩根熱線的電壓為380伏。
b) 相位分析
圖2：三相波形圖
另一種看待三相電源的方法是將三個單相電路組合在一起，這樣在任何時刻的負載都是相同的，如上面的波形圖所示。
c) 三相電源優勢
由于負載是恒定的，三相電源是大型電機和重負荷(如服務器)的理想電源，因為它不需要啟動電容器。三相配電也是理想的，因為220伏，380伏，和三相電路都可以從同一四線制中取出。此外，三相允許更少的電線（意味著更少的銅和更低的電壓）來傳輸和單相相同的電力。這使它成為一個更便宜和安全的數據中心的選擇。
d) 三相電源數據中心的優勢：
企業為數據中心選擇的電力系統可以帶來更高的效率和更好的經濟效益。單相電源適用于住宅用戶。不過，數據中心需要考慮三相電源帶來的好處。這些好處包括：
l 可以根據需要通過三相電源進行分配電源，可以運行電壓為220 V和380V的設備，并匹配PDU運行。
l 三相電源可以為采用220V的設備提供電源，并通過更換的PDU即可升級到380 V，用戶可以快速實施，沒有明顯的停機時間。
l 當用戶將三相電源直接傳輸到服務器機柜時，其電纜成本會顯著下降。
l 減少電工安裝交流電纜所需的工作量和安裝時間。
如果企業的未來的數據中心正在尋求采用三相電源，也需要對PDU如何適應所需要的解決方案進行一下了解。
e) 相關計算
220伏=單相負載+地線
380伏=兩相負載+地線
三相380伏=三相負載+地線
