本实用新型涉及集装箱式数据中心的供电领域，特别是一种用于集装箱式数据中心的风机发电系统。
背景技术：
随着信息化的大力建设与发展，基建项目建设工地对数据中心的应用要求越来越广泛。对于基建项目工地多位于远离城市的偏远地区，人烟稀少、电力架设困难。因此对于此类项目的数据中心建设要求其具备快速部署、安装简便、自带供电等特点。风机发电系统的引入可满足集装箱式数据中心的供电要求，同时补充市电电源的供电，保证集装箱式数据中心的稳定运行。
专利文献CN102454221 A公开的一种集装箱活动房包括：集装箱式房屋本体，还包括发电设备和与发电设备电性连接以控制发电设备工作的智能控制器，所述发电设备包括：光伏组件，风力发电机，分别与所述光伏组件和所述风力发电机电性连接以将所述光伏组件和所述风力发电机的电能储存起来的储能器，以及与所述储能器电性连接以将所述储能器的直流电转换为交流电的逆变器。该专利对集装箱活动房进行供电，解决了现有集装箱活动房用电耗能高，但该专利无法利用市电电源和风电电源进行互补对集装箱式的数据中心供电，且由于风电的不稳定性，无法保证重要用电设备的供电可靠性。
专利文献CN102826309 A公开的一种基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱包括风光互补供电系统及冷藏集装箱两部分，风光互补供电系统的结构是，包括设置在车顶的风力发电机(1)和太阳光伏电池组(2)，风力发电机(1)和太阳光伏电池组(2)同时与转换控制器(3)连接，转换控制器(3)同时与蓄电池组(4)和逆变器(5)连接，逆变器(5)与冷藏集装箱(7)上的电源接口(11)连接；所述的冷藏集装箱(7)的结构是，在冷藏集装箱(7)的箱体表面包裹有隔热材料(9)，在冷藏集装箱(7)的后端设置有箱门(18)；在冷藏集装箱(7)的内部设置有温控器(10)；在冷藏集装箱(7)的内部设置有制冷压缩机(6)、空气冷却器(15)和风机(16)，温控器(10)、制冷压缩机(6)、空气冷却器(15)和风机(16)均与电源接口(11)连接；制冷压缩机(6)、空气冷却器(15)通过新鲜空气入口(14)与冷藏集装箱(7)箱体外联通；风机(16)设置有前、中、后段出风口，在冷藏集装箱(7)的内部底板上设置有通风离水格栅(12)，通风离水格栅(12)下方与回风口(13)联通，回风口(13)与冷藏集装箱(7)箱体外联通；所述的风机(16)通过端部送风口(17)给前段供应冷风，冷藏集装箱(7)的内部顶板上设置有通向后段的软风管(8)，风机(16)还通过该软风管(8)向冷藏集装箱(7)的内部中、后段供应冷风；所述的隔热材料(9)采用83-100mm厚的聚氨酯泡沫塑料。该专利能够实车发电，供电方式安全独立，适宜冷藏集装箱的独立作业，但该专利无法利用市电电源和风电电源进行互补对集装箱式的数据中心供电，且由于风电的不稳定性，无法保证重要用电设备的供电可靠性。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本实用新型专利针对基建建设工地的特点，提供一种用于集装箱式数据中心的风机发电系统。所采用的风机发电系统的风机台数及功率大小按照现场实际环境条件进行配置，并布置于集装箱周边空地。本风力系统设置蓄电池组储能，风机所发电能经过直流电压变换器后，通过蓄电池组进行储能，并通过变流器转变为交流电能为负荷供电。正常工作时，集装箱数据中心的供电由市电电源进行供电。当外来电源均失去时，蓄电池存储的电能经过电流变换器逆变后，为数据中心负荷供电，本实用新型通过所述市电电源和风机发电装置并联且经由第二负荷母线连接UPS装置，所述UPS装置经由第一负荷母线连接所述数据中心机柜保证了重要用电设备的供电可靠性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。
一种用于集装箱式数据中心的风机发电系统包括市电电源、风机发电装置、第一负荷母线、UPS装置、第二负荷母线和数据中心机柜，所述市电电源和风机发电装置并联且经由第二负荷母线连接UPS装置，所述UPS装置经由第一负荷母线连接所述数据中心机柜，所述风机发电装置包括风力机组、电压变换器、蓄电池组和将直流电转换为交流电的变流器。
优选地，所述用于集装箱式数据中心的风机发电系统包括多组风机发电装置。
优选地，所述风机发电装置均匀分布在所述集装箱式数据中心周边。
优选地，所述变流器的直流输入电压范围在250～800V，所述变流器的三相交流输出的电压范围为360～440V。
优选地，所述变流器的电网频率范围为45-65，功率因数为0.9，电流谐波＜3％。
优选地，所述变流器具备RS485或RS232通讯接口。
优选地，所述蓄电池组容量为50Ah。
优选地，所述风力机组发电功率为10kW。
优选地，所述风机发电装置包括风机控制保护器。
优选地，第二负荷母线经由回路电源连接UPS装置。
与现有技术的有益效果，采用风机发电系统并设置储能电池，正常时由市电电源为集装箱式数据中心供电，当市电电源失去时，储能电池通过变流器逆变电能为负荷供电，弥补因市电终端而导致的供电不足，延展了集装箱式数据中心的使用范围。同时具有结构简单、施工方便、易于快速部署，特别适合基建项目工地的信息化建设使用，具有较高的社会价值。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了；说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制；显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件；
在附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的用于集装箱式数据中心的风机发电系统的示意图；
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。
图1为本实用新型的一个实施例的用于集装箱式数据中心的风机发电系统的示意图，本实用新型实施例将结合图1进行具体说明。
如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种用于集装箱式数据中心的风机发电系统，所述用于集装箱式数据中心的风机发电系统包括市电电源1、风机发电装置、第一负荷母线2、UPS装置3、第二负荷母线4和数据中心机柜5，所述市电电源1和风机发电装置并联且经由第二负荷母线4连接UPS装置3，所述UPS装置3经由第一负荷母线2连接所述数据中心机柜5，所述风机发电装置包括风力机组6、电压变换器7、蓄电池组8和将直流电转换为交流电的变流器9。
本实用新型的用于集装箱式数据中心的风机发电系统，作为集装箱式数据中心的电源补充。所采用的风机发电系统的风机台数及功率大小按照现场实际环境条件进行配置，并布置于集装箱周边空地。本风机系统所发电能经过蓄电池组8进行储能，并通过变流器9转变为交流电能为负荷供电。当蓄电池组8充满电能后，蓄电池组8可通过风机控制保护器与风力发电机组断开连接。正常工作时，集装箱数据中心的供电由市电电源1进行供电。当外来电源均失去时，蓄电池组8存储的电能经过变流器9逆变后，连接数据中心机柜5为数据中心负荷供电。
在一个实施例中，本实用新型的所述风机发电装置包括：多个小型风力发电机组6、风机变流器9、储能蓄电池9、风机控制保护器设备。本集装箱式数据中心采用的小型风力发电机组6中，单台机组发电功率为10kW，设置一台风力发电机组，布置在集装箱数据中心周边。本集装箱式数据中心设置的储能蓄电池组8容量为50Ah，可在没有任何电源供电的情况下，维持集装箱供电30～60min。为保护电池使用寿命，电池组充电电流控制在5～10A，电池组充满时长需要5～8h。
本集装箱式数据中心按照负荷重要性等级设有第一负荷母线2与第二负荷母线4。在一个实施例中，离线式光伏与市电电源1同时接在第二负荷母线4。由第二负荷母线4引接一回路电源接于UPS装置3，UPS装置3下设第一负荷母线2，为IT机柜等数据中心机柜5负荷供电，以保证重要用电设备的供电可靠性。
本集装箱式数据中心采用的风机变流器9，采用自然冷却，具有双路高精度输入，直流输入电压范围最大250～800V，三相交流输出允许电压范围为360～440V，允许电网频率范围50/60±5，功率因数为0.9，电流谐波THDI＜3％。逆变器防护能级为IP65，适用于多种环境布置，同时具备RS485/RS232等多种通讯接口。
在一个实施例中，所述用于集装箱式数据中心的风机发电系统包括多组风机发电装置。
在一个实施例中，所述风机发电装置均匀分布在所述集装箱式数据中心周边。
在一个实施例中，所述变流器9的直流输入电压范围在250～800V，所述变流器的三相交流输出的电压范围为360～440V。
在一个实施例中，所述变流器9的电网频率范围为45-65，功率因数为0.9，电流谐波＜3％。
在一个实施例中，所述变流器9具备RS485或RS232通讯接口。
在一个实施例中，所述蓄电池组8容量为50Ah。
在一个实施例中，所述风力机组6发电功率为10kW。
在一个实施例中，所述风机发电装置包括风机控制保护器。
在一个实施例中，第二负荷母线4经由回路电源连接UPS装置3。
尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。