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        山特ups不間斷電源C3K在線式內(nèi)置電池3KVA

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        發(fā)布時間: 2023-12-21 06:01
        最后更新: 2023-12-21 06:01
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        從構(gòu)造上看,山特UPS設(shè)備能夠分為后備式、在線互動式、雙轉(zhuǎn)換在線式、Delta轉(zhuǎn)換在線式等類型,其中前兩種主要用于小容量負(fù)載(≤5kVA),Delta轉(zhuǎn)換在線式技術(shù)受專利維護(hù),因而,大型數(shù)據(jù)中心主要采用雙轉(zhuǎn)換在線式UPS設(shè)備。

             傳統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)換在線式UPS設(shè)備采用可控硅整流,主要的問題是諧波電流畸變率(THDi)高(10-30%),轉(zhuǎn)換效率低(85-92%)。

             隨著電力電子器件的開展,呈現(xiàn)出IGBT取代可控硅整流的趨向,IGBT整流的優(yōu)勢是取消變壓器,因此降低了本錢,同時有比擬好的輸入特性,在較寬的負(fù)載范圍內(nèi),能夠?qū)HDi控制在5-10%之間,有的益處是效率的提升,通常在87-95%之間。目前,IGBT整流型UPS的牢靠性比可控硅整流型略低。

        2UPS冗余設(shè)計

         

             由于山特UPS設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜,因而本身容易發(fā)作毛病,設(shè)備冗余能夠進(jìn)步可用性,UPS系統(tǒng)便有了N、N+X、2N、”市電+U電“等架構(gòu)。

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        N系統(tǒng)滿足根本需求,沒有冗余的山特UPS設(shè)備。它的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單,硬件配置本錢低廉;由于UPS工作在設(shè)計滿負(fù)荷條件下,因而效率較高。其缺陷是可用性低,當(dāng)UPS發(fā)作毛病,負(fù)載將轉(zhuǎn)換到旁路供電,無維護(hù)電源;在UPS、電池等設(shè)備維護(hù)期間,負(fù)載處于無維護(hù)電源狀態(tài);存在多個單毛病點。

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        N+X并聯(lián)冗余系統(tǒng)是指由N+X臺型號規(guī)格相同且具有并機功用的UPS設(shè)備并聯(lián)組成的系統(tǒng),配置N臺UPS設(shè)備,其總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的根本容量,再配置X臺(X=1~N)UPS冗余設(shè)備,允許X臺設(shè)備毛病退出檢修。相關(guān)于“N”系統(tǒng),“N+X”系統(tǒng)在UPS配置上有了一定的冗余,系統(tǒng)牢靠性有所進(jìn)步,同時帶來了系統(tǒng)配置本錢的增加、系統(tǒng)負(fù)荷率的降低以及效率降低。N+X系統(tǒng)在本錢增加不多的前提下進(jìn)步了可用性,因而,在數(shù)據(jù)中心得到了普遍的應(yīng)用,但是該系統(tǒng)在UPS輸出端依然存在單毛病點,實踐項目中由此形成的系統(tǒng)宕機屢見不鮮。

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        2N,為了消弭單點毛病,高等級數(shù)據(jù)中心通常采用2N冗余系統(tǒng)。該系統(tǒng)是指由兩套或多套UPS系統(tǒng)組成的冗余系統(tǒng),每套UPS系統(tǒng)N臺UPS設(shè)備的總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的根本容量。該系統(tǒng)從交流輸入經(jīng)UPS設(shè)備直到雙電源輸入負(fù)載,完整是彼此隔離的兩條供電線路,也就是說,在供電的整個途徑中的一切環(huán)節(jié)和設(shè)備都是冗余配置的,正常運轉(zhuǎn)時,每套UPS系統(tǒng)僅承當(dāng)總負(fù)荷的一局部。這種多電源系統(tǒng)冗余的供電方式,克制單電源系統(tǒng)存在的單點毛病瓶頸,關(guān)于少數(shù)單電源設(shè)備的狀況,可經(jīng)過裝置小型STS設(shè)備,保證其供電牢靠性。采用2N冗余系統(tǒng)可用性得到明顯進(jìn)步。

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        2N冗余系統(tǒng)的缺陷也十分明顯,設(shè)備配置多、本錢高,通常狀況下效率比N+X系統(tǒng)更低。

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        “市電+U電”供電架構(gòu)由百度提出并在其自建M1數(shù)據(jù)中心范圍應(yīng)用,它在N+1系統(tǒng)根底上做了改良,UPS設(shè)備配置不變,將效勞器等雙電源設(shè)備的其中1路改由市電直接供電,消弭了單點毛病,牢靠性較N+1系統(tǒng)大大進(jìn)步,同時,UPS系統(tǒng)的損耗降低為原先的50%。UPS系統(tǒng)整體效率提升至95%以上。UPS?ECO形式帶來了效率的提升,其代價是IT負(fù)載由市電供電,UPS必需不時監(jiān)視市電狀態(tài),并在發(fā)現(xiàn)問題且當(dāng)該問題尚未影響負(fù)載時,疾速切換到逆變器供電。這個聽起來簡單,但實踐操作起來十分復(fù)雜并且需求承當(dāng)很多風(fēng)險以及潛在的負(fù)面影響。

        高壓直流(HVDC)不連續(xù)電源系統(tǒng)

             雖然一切國度的市電都是交流,但是IT設(shè)備內(nèi)部都采用直流供電,這就為直流供電提供了可能。事實上,通訊行業(yè)采用直流48V供電曾經(jīng)有幾十年的歷史,電力行業(yè)也長期采用直流220V作為斷路器等設(shè)備的操作和控制電源(直流屏)。

            傳統(tǒng)UPS設(shè)備存在效率低、牢靠性差、靈敏性和擴展性差、毛病后不易修復(fù)等問題,所以業(yè)內(nèi)不斷在尋覓交換UPS的計劃。

          現(xiàn)有主流的高壓直流供電系統(tǒng)圖,與通訊行業(yè)48V直流系統(tǒng)架構(gòu)根本分歧。與傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換在線式UPS系統(tǒng)的主要區(qū)別,是取消了逆變環(huán)節(jié),蓄電池掛接在直流母線,與整流器并聯(lián),同時為IT設(shè)備供電。由于直流電源拓?fù)浜唵危蚨÷瘦^UPS有所降低,因采用模塊化設(shè)計,可在線維護(hù)。

        散布式不連續(xù)電源系統(tǒng)

             山特UPS或HVDC通常采用集中式供電計劃,集中式系統(tǒng)的優(yōu)點是能夠完成資源共享,降低本錢,其缺陷是系統(tǒng)毛病范圍大,影響面廣。

             山特UPS也有小型機散布式供電計劃,但是多套散布式小型機系統(tǒng)與1套集中式大型UPS系統(tǒng)相比,小型機的數(shù)量多,毛病點多,本錢高,因而大中型數(shù)據(jù)中心不會采用散布式UPS系統(tǒng)。

            雖然有如上問題,但是關(guān)于散布式不連續(xù)電源系統(tǒng)的探究,歷來沒有中止過。谷歌和Facebook都在探究散布式不連續(xù)電源系統(tǒng)在IDC數(shù)據(jù)機房中的應(yīng)用。

        谷歌是早停止效勞器自研定制的互聯(lián)網(wǎng)公司,同時也早放棄了集中式UPS電源計劃,轉(zhuǎn)將蓄電池散布到每臺效勞器電源直流12V輸出端。市電正常時,進(jìn)入效勞器電源轉(zhuǎn)換成DC12V為效勞器主板供電,同時為蓄電池提供浮充電源,市電停電后,由DC12V母線并聯(lián)的蓄電池繼續(xù)給主板供電,直到柴油發(fā)電機啟動后回復(fù)交流供電。谷歌早期采用鉛酸電池供電,因效勞器內(nèi)部高溫招致鉛酸電池毛病率高,后改為鋰電池計劃。蓄電池的后備時間為分鐘級(通常為1-3分鐘)。?此計劃的優(yōu)點是大大簡化了IT設(shè)備前端供電系統(tǒng),缺陷是效勞器電源需求深度定制。

        Facebook自建數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)采用DC48V離線備用系統(tǒng)。為每6個9kW的機柜配置1個鉛酸蓄電池柜,輸出為DC48V,效勞器電源采用AC277V和DC48V雙輸入,市電正常時作為主用,市電中綴后由蓄電池輸出DC48V為效勞器供電。蓄電池后備時間為45秒。此計劃的系統(tǒng)效率與240V?HVDC?Offline計劃及DC12V散布式系統(tǒng)相當(dāng)。

        隨著業(yè)內(nèi)對數(shù)據(jù)中心能耗關(guān)注日益加強,國內(nèi)近幾年呈現(xiàn)了一種新型的散布式DC240V電源設(shè)備,同樣采用離線計劃,市電正常時,直接輸出市電電源,市電停電后,由內(nèi)部鋰電池提供DC240V輸出。?這種計劃的優(yōu)勢是IT設(shè)備無需定制,只需兼容DC240V供電即可。其缺陷是電源內(nèi)部存在AC220V和DC240V的切換,系統(tǒng)牢靠性降低;鋰電池串聯(lián)數(shù)量多,單只電池毛病會影響系統(tǒng)的牢靠性。?從實踐應(yīng)用效果看,某互聯(lián)網(wǎng)公司租用的數(shù)據(jù)中心一年中發(fā)作十幾起電源毛病,證明此架構(gòu)還需完善。

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        將來開展趨向

             過去,計算機作為一種十分嬌貴的設(shè)備,雙轉(zhuǎn)換山特在線式UPS消弭了市電電能質(zhì)量問題,但帶來了6-10%的電能損失以及其本身牢靠性低的問題。

             經(jīng)過冗余能夠進(jìn)步系統(tǒng)牢靠性,UPS開展出主備供電、N+1冗余并機、雙總線、散布冗余等計劃,相應(yīng)帶來的是本錢和能耗的進(jìn)一步增加。

             為了防止UPS設(shè)備毛病率高的問題,國內(nèi)提出并已范圍部署了直流240V電源系統(tǒng),大局部IT設(shè)備能夠直接兼容直流供電。


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