Распределение низковольтного постоянного тока в инфраструктуре дата-центров
DCF Power Distribution LVDC White Paper, Version 1.0
О документе
Белая книга Open Compute Project рассматривает архитектуры распределения электроэнергии постоянного тока низкого напряжения (LVDC) для дата-центров в условиях быстрого роста AI-нагрузок и плотности стоек. Материал сравнивает варианты поэтапного перехода от традиционного AC-питания к DC-распределению, включая границы преобразования энергии, заземление, защиту, накопители, надёжность и взаимодействие с сетью. Документ не предписывает единую топологию, а формирует техническую рамку для операторов ЦОД, проектировщиков, производителей, энергокомпаний и регуляторов.
Какое решение описано
Рассматривается LVDC-архитектура распределения питания до 1 500 VDC как связующее звено между входным электроснабжением ЦОД (сетью и/или локальной генерацией) и высокоплотными AI-стойками. Предлагается поэтапный переход: сначала DC-питание IT-стоек и, опционально, охлаждения при сохранении AC для прочих нагрузок, затем более полное DC-распределение от MV-ввода. Для стоек анализируются DC-питаемые полки HPR v4, перенос накопителей из IT Rack в Power Rack и переход от вертикальной шины 50 VDC к более высокому напряжению, например 800 VDC; на уровне объекта рассматриваются униполярные и биполярные DC-схемы, включая 350, 700, 1 400 и до 1 500 VDC.
Главное
- Рост AI-нагрузок, динамичность потребления и увеличение плотности стоек делают эффективность, масштабируемость и взаимодействие с электросетью критическими ограничениями традиционных AC-архитектур.
- LVDC может сократить число преобразований энергии, эффективнее использовать проводники и упростить интеграцию накопителей, но итоговый эффект зависит от конкретной топологии, нагрузки и зрелости экосистемы оборудования.
- DC-питание HPR v4 повышает мощность одной полки до 100 kW; дальнейшее масштабирование ограничивает существующая вертикальная шина 50 VDC, поэтому рассматривается повышение напряжения распределения в стойке до 800 VDC.
- Для LVDC нельзя механически перенести привычный maintenance bypass UPS: требуются резервирование power block и/или распределения, а также возможное применение DC static transfer switch выше по цепи.
- Выбор AC-, гибридной или DC-архитектуры должен учитывать требования доступности, заземление, защиту от аварий, стандарты напряжений, местную практику и доступность совместимого оборудования.
Ключевые цифры
- Дата первого выпуска
- 30 марта 2026
- Объём документа
- 155 страниц
- Верхняя граница LVDC
- ≤1 500 VDC
- Мощность HPR v1
- 33 kW
- Мощность HPR v2
- 72 kW
- Мощность HPR v4
- 100 kW
- Рост плотности мощности HPR v4
- 39 %
- Высвобождаемое место в IT-стойке
- примерно 12–16 OU
- Прирост доступного пространства IT-стойки
- 27–36 %
- Существующее напряжение вертикальной шины
- 50 VDC
- Пример напряжения DC-распределения в стойке
- 800 VDC
- Пример AI-нагрузки одного MV-to-LV power block
- 3+ MW
- Целевая доступность AI ЦОД для обучения
- 99,9 %
- Целевая доступность AI ЦОД для инференса
- 99,999 %
- Принятый срок службы ЦОД
- около 10 лет
- Рабочий диапазон NExT Factory
- до 750 VDC
- Диапазон EU Low Voltage Directive для DC
- 75–1 500 VDC
- Снижение энергопотребления в примере BMW
- 8,8 %
- Минимальное напряжение возможного коронного разряда
- 300 V
- Постоянное перенапряжение для DER
- 110 %
Версия 1.0, первый выпуск документа.
Нумерация документа.
Принятая область low-voltage DC distribution в документе.
AC-питаемая power shelf в стойке ORv3 HPR.
AC-питаемая power shelf в стойке ORv3 HPR.
DC-питаемая power shelf при использовании Mt. Diablo Power Rack.
Заявленный рост мощности на одну power shelf, частично за счёт устранения AC/DC-преобразования.
При переносе in-rack накопителя энергии в Power Rack.
Для вычислительной нагрузки в стойке высотой 44 OU после переноса накопителя.
Указано как ограничение дальнейшего роста мощности в стойке.
Stage 1a предусматривает понижение с 800 V до уровня ниже 50 V.
Пример масштаба питаемой AI-нагрузки.
Указанный целевой уровень доступности training AI data centers.
Указанный целевой уровень доступности inference AI data centers.
Используется при оценке частоты отказов и потребности в запасном оборудовании.
Симметричное двухпроводное DC-распределение.
Применимость директивы ЕС LVD.
DC-питание производственной ячейки после почти двух лет работы по сравнению с AC.
Возможен при острых кромках, дефектах и низком давлении.
Требование к distributed energy resources; также применено для grid-forming работы в islanded-режиме по UL 3001.
Что полезно собственнику ЦОД
Для собственника и проектной команды ЦОД это исходный технический benchmark для оценки LVDC на AI-площадках: сравнить число ступеней преобразования, размещение BBU, напряжение шин и требования к резервированию с традиционной AC-схемой. Документ особенно полезен на концептуальной и проектной стадиях для проверки, не становится ли 50 VDC-шина ограничением высокоплотных стоек, а также для выбора между 800 VDC в стойке и широкополосным распределением до 1 500 VDC. Ключевой риск для проектирования — защита, заземление, отказоустойчивость AC/DC-преобразования и отсутствие традиционного UPS maintenance bypass в LVDC-топологии.
Где применяется
Темы
Первоисточник: Open Compute Project Foundation · открыть страницу