浅谈UPS(不间断电源)技术在单位机房建设供电系统中的应用

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浅谈UPS(不间断电源)技术在单位机房建设供电系统中的应用UPS(不间断电源)技术在中心机房中发挥的重要的作用,能够提高企业自
身的发展能力.我们知道在机房内建有供电系统、空调系统和内部计算机服务器等电子设备,这些设备在工作中会消耗大量的能源。

运用UPS技术就是起到降低机房的能源问题,直接减少投资和运营开支。

标签:中心机房;节约能源;UPS
1 UPS(不间断电源)概念:即不间断电源,它以逆变器为主进行恒压恒频的一种储能装置。

作用是:输入的市电经整流滤波后,一方面经逆变后变成纯净的50Hz、220V交流电压输出;另一方面经充电器输出直流电给电池组充电,在市电中断时,由电池组经逆变电路逆变成220V、50Hz的交流电输出,零时间自动转换,有效地保证输出不间断的电源,全面解决市电中存在的电源故障,提供高层次的电源保护,适用于保护关键系统、重要数据。

2 设计
设计对机房建设是最重要的,在设计中我们会考虑需求时间、需求目的和要求,不能一次就安装了几套大功率的UPS并机,没等到满足需求时设备已经淘汰了,这不仅造成投资建设的浪费,造成能源的浪费。

如何避免这种现象的发生,就要从UPS系统来考虑,应该包括以下几个方面。

2.1 供电设计
目前UPS供电主要有分散式、集中式。

分散式就是每一台UPS为一台或多台负载设备供电。

分散式特点是不会因一台UPS供电故障而造成大面积停电,分散风险,UPS分散广布置多,不便管理,而且布线不易设计。

另一种是采用集中式,只有一套大功率的UPS供电系统直接对机房的所有负载供电;特点是容量设计、方便管理、方便维护,UPS一旦系统异常,容易引起大面积停电事故。

2.2 采用模块化
目前,模块化UPS在我国已大量广泛应用,它的特点是:采用标准的结构设计,每个系统由功率和监控模块、静态开关组成。

它的功率模块可并联,可平均分担负载。

如出现故障自动退出,由它的功率模块来承担负载。

所有的模块都支持热拔插,可以在线更换,维修最方便安全。

2.3 扩容
UPS扩容根据不同的负载容量要求,主要采取逐步扩容方法。

它是利用现在UPS中的冗余并机功能,提高了系统的可靠性,同时也方便机房扩容。

在机房设计中留出相应空间,在配电箱中预留足量的空开,即可实现UPS并机扩容。


并机中最关键是处理过程,如何将不同品牌不同功率的UPS并机扩容,工作故障少运行正常,这是扩容首要解决的问题,我们在建设中很好地解决了这个问题,我们的经验是将要并机的UPS利用自身系统进行了软件修正,和现运行UPS系统保持一致统一,这样在并扩容时就真接并入,这样就可避免出现故障大面积断电,造成直接经济损失。

3 降低谐波电流
谐波电流就是将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时,其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。

频率等于原周期电流频率k倍的谐波电流称为k次谐波电流,k大于1的各谐波电流也统称为高次谐波电流。

谐波电流的主要危害:1.使电气设备过热,效率低,加速老化,降低使用寿命;2.干扰设备正常工作;3.增加无功功率,降低有功容量;4.降低供电效率;
5.出现谐振。

降低谐波的现有的几种主要方法:
3.1 高频整流及功率校正
优点是体积小,价格低,收效不错;缺点是工作维修不方便,技术含量高,容易受其它设备等因素影响。

3.2 无源滤波
优点是技术简单,成本低;缺点是受负载阻抗影响较大,无法适用于全功率段。

3.3 有源滤波
优点是不受负载阻抗大小的影响;缺点是购置成本高。

3.4 改进脉冲整流器
优点是简单,效果好;缺点是成本太高,不能全面消除滤波
以上几种方法可以根据实际需求来选择。

4 提高UPS工作效率
UPS在工作时均存在功率损耗,如果UPS效率每提高1%,一年节省的电费将非常客观,也可以为单位节约资金,所以说采购效率更高的UPS,是整个机房建设中最重要的第一步。

此外还可以利用UPS的一些功能来提高工作效率,降低损耗。

比如运行经济模式,就是很好的市电环境下,UPS系统通过旁路EMC
滤波向负载供電,逆变待机;当旁路电压/频率超出一定范围时,则UPS采用双变换工作模式,整机工作效率高达98%,比一般的UPS工作模式相比可以节省8%的损耗。

5 结束语
全篇文章主要写了中心机房的UPS供电系统从设计、购买到如何提高工作效率、降低能耗等几个方面的一些自已在工作中的体会,我认为在机房建设中UPS系统是供电系统核心,是不可缺少的重要组成部分,我们要从单位实际需求出发,预算成本,尽可能购买高效率的UPS,采用合理的并机扩容方法,降低谐波,提高功率,节约资金。

参考文献
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作者简介:林旭东(1969.4-),男,福建,学历:本科,助理工程师,研究方向:电子科技应用。

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