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机架式UPS电源节能有效提高机房能源效率

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-04-12 09:01  浏览量:

  机架式UPS电源节能有效提高机房能源效率。机房机架式UPS电源作为护航机房数据中心持续稳定运行的保障,其次配置容量不应该过大,所以在设计安装机房机架式UPS不间断电源前,一定要考察清楚机房环境,然后设计适合的解决方案,才能助力机房节能降耗。

  好的机架式UPS电源应具备几个关键特质,首先是高输入功因数应大于0.99,如此便能节省输入端的虚功消耗,亦节省输入端的配电成本;其次是低输入电流谐波,宜低于3%~5%水平,以避免影响配电端其它设备的电源使用。新的UPS设计多采IGBT高频整流,至于传统多相整流加上滤波器,顶多仅能降到5%~7%,需付出额外成本来降低电流谐波,且只有在满载时才有较好效果。

  目前,机架式UPS电源的节能必需从方案、UPS、电池、配电等方面全方位进行。

机架式UPS电源.jpg

  机房UPS电源节能的重要性

  机房的可靠供电是重中之重,机架式UPS电源就是为了解决不间断供电而设置的。另外,通信设备和精密的网络设备是不允许电力有间断的,以服务器为核心的网络中心要配备UPS电源是不言而喻的。

  据IDC统计,我国电脑故障的原因45%主要由电源问题引起,在我国,大城市停电的次数平均为0.5次/月,中等城市为2次/月,小城市或村镇为4次/月,电网至少存在这几种问题:断电、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、电压跌落、脉冲干扰。因此,改善电源质量,从配置一台节能机架式UPS电源开始。

  机架式UPS电源节能有效提高机房能源效率

  1、供电方案设计

  目前机架式UPS电源供电方案主要有分散供电、集中供电两种。分散供电是一台UPS为一台或多台设备供电。分散供电的好处是分散风险,不会因为一台UPS异常造成大部分设备停电;缺点是UPS分散布置,不便管理,而且布线不容易规划。

  另一种是采用集中供电,由一套大功率的UPS直接对数据中心的所有负载供电。集中供电的好处是便于规划、管理方便、维护方便;缺点是如果UPS系统异常,容易引起数据中心大面积停电事故,此缺点可以通过采用并联构架来避免。

  因此,以上两种方案各有优缺点,目前的数据中心和机房一般都采用集中供电方案。由于UPS并机数量有限制,而且当机架式UPS系统并机数量超过4台时,其可靠性并不比单机供电系统高多少。当机房UPS装机总容量超过一定限度时,建议将机房按几期规划分成几个区域进行供电。

  2、提高UPS自身能效

  目前机架式UPS均为在线式双变换构架,在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为400kVA的UPS为例,每度电按0.95元计算,UPS效率每提高1%,一年节省的电费为400×0.8×0.01×24×365×0.95=26630.4元。可见提高UPS的工作效率,可以为数据中心节省一大笔电费,可见提高UPS效率是降低整个机房能耗的最直接方法。因此采购UPS,尽量采购效率更高的UPS。

  当然UPS效率高不仅仅是满载时效率高,同时也必须具备一个较高的效率曲线,特别是在“1+1”并机系统时,根据系统规划,每台UPS容量不得大于50%,所以要求机架式UPS电源必须采取措施优化效率曲线,使UPS效率在较低负载时也能达到较高的效率。

  3、降低输入电流谐波,提高功率因数

  采用12脉冲整流器。其原理是在原有6脉冲整流器基础上,在输入侧增加一个移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后,可以将谐波降低至10%左右。优点是较为简单,谐波改善明显;缺点是对功率因数改善有限,价格略高。

  机架式UPS电源采用高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计整流器。原理是采用高频率PWM控制IGBT导通,对输入电压波形进行分割,使输入电流波形尽量接近正弦波,并对输入电压和电流相位差进行补偿。优点是体积轻,价格便宜,效果好;缺点是技术结构复杂,不易维护,受功率器件影响,目前容量大小受到限制。

  4、电池管理及配电管理技术

  UPS都配备了电池组,用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大一部分,甚至超过UPS本身的投资,而电池的使用年限明显低于UPS设备。影响UPS电池寿命的因素有很多,主要包括温度、充电、放电、循环次数等。如果能够对上述几个因素进行综合处理,可以大大延长电池的使用寿命,延长电池更换周期,节约电池投资。

  机架式UPS电源并联系统中采用先进的智能控制和故障诊断与保护策略,使系统可自动适应不同的应用条件和环境,减少人工干预和调试程序,同时实时检测系统运行状态,实现故障的智能诊断与保护,提高系统运行可靠性,降低系统维护和维修成本。

  小鱼儿玄机2站一直在大力提倡环保节能机架式UPS电源充分吸收当代科技界成果,研发出一种ECO节能模式,让UPS电源主机工作效率达到98%,与一般的工作模式相比,节省了8%的损耗。ECO工作原理:当市电品质优异时,UPS主机系统通过旁路EMC滤波输出向负载供电,逆变器待机;当市电电压或频率超出一定范围时,则UPS转为双变换工作模式。

  总体来说,机架式UPS电源节能降耗对机房的意义重大,机架式UPS电源将引领UPS行业新的发展!

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