构建万物互联的智能世界 韧性DC白皮书 中国工商银行数据中心、华为技术有限公司 联合发布单位 一份给CIO规划建设数据中心的参考 AI驱动的新一轮智能化转型浪潮中，数据中心已从传统IT基础设施，演变为企业核心竞争力的战略资产，越 来越多企业的核心业务正由数据中心承载。与此同时，快速发展的AI应用驱动数据中心规模不断扩大，AI技 术也让威胁攻击频率更高、成本更低、手段更多样。近期我与客户伙伴的交流中，大家都提到一个关切点： 朋友们进行了沟通和交流，大家都提到，韧性DC是当前数智基础设施建设的核心，但也面临居多挑战。华为 作为全球数据中心领域深耕二十多年的创新者和引领者，始终致力于通过产品与技术创新，推动产业不断向 前发展。本次发布的《韧性DC白皮书》，正是基于我们与客户伙伴长期的联创经验与探索实践，并结合对未 来趋势的展望所形成的重要成果。白皮书定义了韧性DC的关键特征，提出业界首个数据中心韧性成熟度模 型，并为企业落地韧性DC给出前瞻性 施，已深度融入生产生活、 政府管理、民生服务等各方面，其稳定运行不仅关乎信息技术服务的可靠与连续，更直接影响经济社会体系 的韧性与安全。《韧性DC白皮书》率先从业务永续、确定性安全、弹性自适应、Agentic AI运维等维度 体系化阐述了韧性DC的特征，为提升算力中心的可靠性系统等级与可持续服务能力提供理论支撑与实践指 引，对于推动算力向高韧性、高质量方向发展具有重要意义。 杨晓骋 在

，其中非IT设备占比20%-40%，非IT设备中柴发、变配电、UPS/HVDC等电力设备占比50%-70%。数据中心供电系统主要包括变压器/开关柜、UPS/HVDC、服务器电源（AC/DC）、 板卡电源（DC/DC）四大环节。数据中心供电设备对于可靠性要求极高，对企业品牌、技术和质量稳定性提出较高要求，且往往采用冗余配置方式提供备用。根据相关数据，数据中心IT负载约为芯片功率的1.4-1.5倍，总功率约为IT负 往往面临容量不足的问题，未来发供电 自建有望成为主流方式，进一步带动110/220kV电力设备需求。 u 服务器电源单位价值量大幅提升，英伟达B系列产品带动铜连接和BBU应用 服务器电源（AC/DC）是数据中心供电重要环节，负责将UPS/HVDC输出高压交流/直流转变为服务器适用的12/48V直流。与传统服务器电源相比，AI服务器电源功率密度大幅提升，单位价值量是传统服务器电源的4倍以上。我们预计， 券经济研究所整理 注：IT负载指 数据中心服务器、存储和网络设备的装机功率 算力以电力为基础，全球数据中心装机有望快速增长 Ø 人工智能需求的爆发带来数据中心算力建设需求的增长。 Ø 根据DC byte数据，截止2023年底，全球在运数据中心IT负载为37.5GW，待建（包括在建和已规划）数据中心的总规划供应量达到37.8GW；预计2028年全 球运营数据中心IT负载可达81.2GW。

4100 A 至 5200 A 的电流。 展望未来十年后期，数据中心将逐步过渡到集中式发电与配电架构，通过减少转换级数，实现可扩展的新一代高 压直流供电架构。 图 3 展示了基于 800 V DC 的集中发电和高压直流配电的示例。其中，图右为服务器主板。 电子保险丝 / 热插拔功能 未来的服务器主板将直接运行于 800 V 或 ±400 V 电压下，因此，必须引入多项新的功能模块，例如：在服务器主板 缓冲电路或功率脉动缓冲电路，以 便使电容中的能量几乎可以完全释放利用，直至接近 0V。该电路通常位于功率因数校正（PFC）级和后续的隔离式 DC-DC 级之间，其优势在于：即使交流输入出现短暂中断，也能维持 DC-DC 级输入电压的稳定，使 DC-DC 转换器 能够针对更窄的输入电压范围进行优化。此外，功率脉动缓冲电路不仅能吸收瞬态负载阶跃，还能以受控的方式， 在尽量不增加交流功率的情况下，从交流电网对电解电容进行充电。 1 兆瓦。这一架构将成为 迈向集中式发电与配电（详见下一章“预测六”）的重要过渡阶段。图 13 显示了对应的架构，其中三相 PSU 和电 池备用单元（BBU）共同向高压直流总线（例，如 800V DC）供电。 图 13：分离式 IT 机架结构示意，其通过侧柜中的三相 PSU 和储能单元供电 15 英飞凌针对这一类应用提供了丰富的产品组合，涵盖额定电压分别为 1200 V 和 650 V 的

电池簇并联前加DC/DC变换器，分簇管理。而传统模块化储能系统 ，采用独立PCS对电池簇进行一对一管理，可将电池簇与PCS集成 在一体柜内，也可将多个PCS模块集中在一套控制系统内。 来源：沙利文研究 非模块化和传统模块化储能系统拓扑图例 非 模 块 化 解 决 方 案 传 统 模 块 化 解 决 方 案 DC AC DC AC 多个PCS模块集中在同一套 控制系统 DC DC DC DC DC DC AC PCS DC AC PCS 采用单级AC/DC功率转换架构 多个电池包串联构成电池簇 每个电池簇配置双向DC/DC变换器 电池簇集中管理+集中式PCS 电池簇级管理+集中式PCS • 电池簇件电压、电阻、容量不一致，可能会导致电池簇并联环流问题，在电 池簇增加DC/DC变换器后再并联，可实现电池簇电压匹配和单个电池簇电 流控制，有效解决电池簇并联环流问题 流控制，有效解决电池簇并联环流问题 电池簇级管理+组串式PCS 全模块化储能市场的定义和分类（2/4） 21 PCS DC AC DC AC 将电池簇与PCS集成于一体柜内 全模块化储能行业发展白皮书｜2025/05 不同储能系统解决方案特征对比总结 特征 全模块化 传统模块化 非模块化 电池簇级管理 有 有 部分有 电池包级管理 有 无 无 电池包级安全设计 有 无 无 电池堆叠设计 有

好互动。 首次提出了多类型电池动态大容量成组及级联集成技术。 2 3 4 5 五 大 核 心 技 术 12 风光储联合发电关键技术研究 储能环节取代一次能源 储能环节 负荷 DC AC 电力电子变换器 ➢ 示范工程建设风机虚拟同步机118MW、光伏虚拟同步机12MW、容量集中式虚拟同步机10MW， 是世界上首个且容量最大的虚拟同步机示范工程； ➢ 示范工程虚拟同步 子动能的存储和释放来提供有功支撑，抑制 频率的突变 光伏虚拟同步机将同步发电机数学模型移植 到DC/DC控制算法中，通过电池储能单元有 功功率的存储或释放，抑制系统频率突变和 阻尼功率振荡 电站式虚拟同步发电机采用电压源型控制 方案，快速响应并网点频率和电压变化， 提供场站级惯量/阻尼和调压调频能力 DC AC DC DC + - DC DC 光伏阵列 惯性储能单元 虚拟同步逆变器 输出滤波器 电网

直流专用产品，先进配电技术， 打造坚强直流配电网 AC10kV AC10kV AC380V AC380V DC750V ABB Ability 数字化系统 DC750V 园区交流负载 空调外机 光伏系统 光伏系统 DC750V大功率生产设备 DC375V(DC220V/DC48V) 空调内机、照明插座、 办公设备 储能系统 交流充电桩 直流充电桩 园区交流负载 直 直 柔 切换装置 OTM_C_D 双电源转换开关 VD4中压断路器 CPX一体化开关 M4M/M1M多功能表 SACE INFINITUS 固态断路器 Emax DC 空气断路器 Tmax XT DC 塑壳断路器 S200M DC 微型断路器 CM-Iwx 绝缘监视器 OVR PV 浪涌保护器 EQ导轨式安装电表 POD专用后备保护 OVR浪涌保护器 AFC接触器 TF热继电器 PSTX

光纤光缆网目标架构的实现，在技术方面主要依托新型光纤光缆 及配套技术的发展和感知技术的成熟。 3.3. 光纤通信网目标架构 3.3.1.骨干光纤通信网目标架构 骨干光纤通信网的目标是构建以云/数据中心（DC）为中心、国 内多层次网络融合、国际国内一体化、地面网络与卫星空间网络协同 的综合传输承载精品网络，提供超大带宽、超高可靠、极低时延、弹 性敏捷、多维感知、智能运营的网络能力。 国内网络多 协同的地面骨干光纤通信网。 骨干光纤通信网目标架构的实现，在技术上主要依托高速大容量 全光传输和全光交换技术、管控一体化技术等。 3.3.2.城域光纤通信网目标架构 城域光纤通信网的目标是以云/DC 为中心，逐步实现从“核心-汇 聚-接入”三层网络向“核心汇聚-接入”二层网络的扁平化演进，通 过与空间光通信深度协同，达成空地融合发展，提供灵活敏捷、安全 可靠、分级 SLA 差异化服务能力。 城域光纤通信网目标架构的实现，在技术上主要依托低成本波分 复用技术、全光组网技术、城域光传送网（M-OTN）/OSU 技术，以 接入层 M2 乡镇机房/ 综合业务接入点 M3 一般机楼/ 深边缘DC/ AIDC M4 核心机房/ 浅边缘DC/ AIDC FOADM/ROADM /OTN ROADM/OTN ROADM/OTN 核心汇聚层 CO 地面接收站 4G/5G/6G 政企 P2MP 中小企业

传统系统设计 2.4 硬件保护 三重软件保护，无硬件保护 功率电路在软件保护失效的情况下继续运行,具有潜 在风险。 传统柜式储能 + - + - + - DC-DC AFE DC-DC AFE DC-DC AFE 3.65 V 3.63 V 3.57 V 08 NEW 3 4 5 6 储能系统的广泛应用同样也带来软件层面的安全 问题。传统管理平台由于架构老化，无法高效应对大规

领域相关性评估 评估准则与电工技术领域相关，以帮助城市系统的集成、互操作性和有效性。城市需求方面应具备 以下三个要素。 ——领域准则 1（DC1）：具有电子电工或机械组件。 ——领域准则 2（DC2）：将系统元素作为智慧城市系统的一部分。 ——领域准则 3（DC3）：具有作为数字可重复系统的一部分的数字元素。 4.7.3 利益相关方相关性评估 评估准则与利益相关方有关。用例需与以下三类特定的城市利益相关方相关。 领域与利益相关方矩阵相关性评估 关注和利益 高度相关 矩阵准则1（MC1） 相关 矩阵准则2（MC2） 中立 矩阵准则3（MC3） 未知 矩阵准则4（MC4） 电子电工(DC1) 系统标准(DC2) 数字(智慧)(DC3) GB/T XXXXX—XXXX/IEC SRD 63235:2021 7 对于市民的价值(SC1) 对于城市管理者的价值(SC2) 对于行业及当地企业的价值(SC3)

值；此外，在数据中心功率提升趋势下液冷渗透率走高，直流电相比 交流电更适配液冷方案。 3）服务器机组：传统服务器电源受电端通过 UPS 交流侧整流，再通过 DC/DC 变换供电； HVDC 输入端变为直流，服务器内部电源可省去整流器环节，直接将输出直流电通过 DC/DC 转换，进而降低服务器电源单元（PSU）的效率损耗。 图表14： 相比 AC UPS 系统，HVDC 在低负载下效率优势更加明显 图表15： 最新供电技术“巴拿马电源”。相比传统的 HVDC 方案，巴拿马电源柔性集成了 10kVac 配 电、隔离变压、模块化整流器和输出配电等环节，采用移相变压器取代工频变压器，并从 10kVac 到 240V dc 整个供电链路做到了优化集成。根据 ODCC《巴拿马技术白皮书》，相 比传统数据中心的供电方案，占地面积减少 50%，其设备和工程施工量可节省 40%，其功 率模块的效率高达 97.5%。 巴拿马电源与传统 注：案例来自华东某机房 资料来源：ODCC《巴拿马技术白皮书》，华泰研究 优势#3：巴拿马电源方案集成程度高、设备总数少，因此交付速度快、采购成本低。巴拿 马电源集成了从中压输入到变压器，再到 DC 输出等多个环节，可预制和预调试，因此入 场时间大大缩短。根据台达的数据，当前巴拿马电源 2N 系统/HVDC 市电直供系统/UPS 2N 系统建设周期为 6/8/10 月，且巴拿马电源系统在现场安装调试环节所用时间仅为传统系统