数据中心UPS电源系统蓄电池组的选型研究

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UPS蓄电池配置与选择

UPS蓄电池配置与选择

1、UPS蓄电池配置计算方法在配置UPS蓄电池组时,通常有以下三种计算方法:(1)恒功率法:根据蓄电池厂家提供的蓄电池额定放电功率数据计算;(2)恒电流法:根据蓄电池厂家提供的蓄电池恒流放电数据计算;(3)规范要求计算法:按《通信电源设备安装设计规范》(YD/T5040-2005)中的要求计算。

2、UPS蓄电池的容量配置实例某机房配置400kVA设备2台,组成1套“1+1”并联冗余系统,该系统可提供的最大供电容量为400kVA。

UPS主机的蓄电池组按系统满负荷情况下后备时间为60分钟配置(2V蓄电池单体的放电终止电压为1.8V),假设UPS主机额定直流工作电压分别为:(1)伊顿9395系列为480V;(2)艾默生系列为384V。

2.1、恒功率法P=(Scosφ)/(μN)P:单只蓄电池额定放电功率(kW);Scosφ:UPS额定输出有功功率;μ:逆变器效率取0.9;N:以2V单体计算的蓄电池的只数。

(1)伊顿9395系列UPS伊顿9395系列UPS直流工作电压为480V。

UPS主机配置的蓄电池组按满载情况下后备时间为60分钟,要求蓄电池组60分钟恒功率放电功率不小于1481.48kW。

考虑每台UPS主机最多配置4组蓄电池,该UPS系统最多可配置8组蓄电池,故每组蓄电池放电功率值不应小于185.19W;若UPS系统配置4组电池,每组电池放电功率值不应小于370.37W。

(2)艾默生系列UPS艾默生系列UPS直流工作电压为384V。

UPS主机配置的蓄电池组按满载情况下后备时间为60分钟,要求蓄电池组60分钟恒功率放电功率不小于1851.85W。

考虑每台UPS主机最多配置4组蓄电池,该UPS系统最多可配置8组蓄电池,故每组电池放电功率值不应小于231.48W;若UPS系统配置4组电池,每组电池放电功率值不应小于462.97W。

2.1.1、采用12V蓄电池根据部分蓄电池厂家提供的放电数据,在放电时间为60分钟、2V蓄电池单体的放电终止电压为 1.8V、满足规范要求的情况下,所有厂家的恒功率放电数据详见表1。

数据中心UPS备用蓄电池的选型计算

数据中心UPS备用蓄电池的选型计算

数据中心UPS备用蓄电池的选型计算5.2.1恒功率法(查表法)恒功率法(查表法)是UPS蓄电池容量计算的最常用方法。

蓄电池恒功率数据都来自于新电池试验数据,恒功率法(查表法)并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化,故该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定,且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。

计算公式如下:P负荷={P(VA)*Pf}/ȠP电池——电池实际试验的恒功率数据p负荷——电池组提供的总功率P(VA)——UPS标称容量(VA)Pf——UPS功率因子Ƞ——逆变器转换效率Pnc——每ce11需要提供的功率N——机器配置的电池数量N——单体电池ce11数Vmin——电池单体终止电压计算实例:100KVA UPS,备用30min,计算电池配置,首先确认参数要求:1、恒功率数据表(25℃,终止电压1.70V)2、UPS的逆变效率3、UPS单组电池只数,本例的(UPS只数30,32,36,40)代入公式计算:P(UPS容量)×1000×ɸP(单格)=N×n×Ƞ计算结果:P(单格)=100×1000×0.8÷36÷6÷0.95=389.9W查恒功率放电数据表:配置方案:1、12NP-100蓄电池30min单格恒功率为198W(1.70V,25℃),2组并联恒功率为396W,单台UPS配置2组12NP-100蓄电池(每组36只),满足UPS运行30min的备用。

或者选择1组12NP-200蓄电池(每组36只)。

2、12NP-200蓄电池30min单格恒功率为396W(1.70V,25℃),可以满足要求。

5.2.2估算法该方法是和电力公式和蓄电池容量概念的体现。

根据已经确定的UPS品牌及型号,我们可知蓄电池组最低电压Umin。

I电池=W电池/(U电池*T)=P电池/U电池C10=I电池/KChC10 蓄电池10小时容量KCh 容量换算系数(1/h),根据蓄电池不同放电时率不同放电终止电压下,电池的容量换算表在UPS系统中,多数情况负荷容量是保持不变的,而电池组随着放电时间逐渐降低的,根据P=UI可知电池组放电电流逐渐增大。

UPS不间断电源及蓄电池的产品选型

UPS不间断电源及蓄电池的产品选型

3、YDC33( 40 -100K)32~40节 4、工频三三(EP)80KVA及以下30~32节,以上30~34节; 500KVA以上40节 5、工频单单三单20KVA及以下16节,20KVA以上20节
----然后通过查蓄电池放电参数表(厂家提供)获得最佳电池型号以及并联组数

根据配电容量 确定信息
线径大小/长 短

1)具备的条件:已知负载功率
原则:首先算出后端负载的总功耗,并统一单位到KVA ,电流I(A)及功耗W(瓦特)与VA的关系为:W=I*220、VA=W/PF; 考虑UPS运行在50%--80%的区间是最佳运行状态,建议在计算时将上面的结果除以0.8再一次放大,然后在产品手册中选取最 靠近的产品。

测试: 某地区数据中心UPS及蓄电池采购项目,已知机房服务器机柜数量为66个,单柜功率为3.5KW/rack,要求系 统后备时间为30分钟,由于UPS间空间有限,需要配置节省占地空间的设备。请给出合理的UPS及蓄电池的 选型配置清单(科士达)

安全用电环境产品—UPS、蓄电池产品选型

如何确定UPS容量
根据用户需求 容量确定信息
如何确定蓄电池容量
根据后端负载、 后备时间确定信 息 根据UPS功率、 后备时间确定信 息 根据用户需求 确定信息
其它
电池柜/架
根据设备功率、 数量确定信息
电池开关箱/ 柜

3)具备的条件:已知配电容量
原则:确定UPS配电开关相数,容量;计算单相功率,若单相则UPS总容量大于等于此值;若三相则单相数值扩大3倍,UPS 总容量小于等于此值: 例:已知机房内UPS配电开关容量为400A/3P,计算需要带着些负载的UPS容量。计算如下: 单相容量:400*220=88KVA,此处400A是额定电流,考虑安全因素实际中往往在75%左右; 三相总容量:88*3*75%=198KVA 最后选用功率小于等于198KVA的UPS。

数据机房UPS蓄电池配置研究

数据机房UPS蓄电池配置研究

1 总则计算机机房是数据汇总、计算、传输的中心,也是计算机网络的核心场所。

对于计算机的供电一般采用市电双电源的供电系统,并配以高质量的UPS电池组供电,在市电出现故障时由UPS供电来确保计算机系统的正常运行,防止因断电造成重要损失,由此可见,UPS是供电系统的核心设备,如何选择、配置UPS,使机房供电系统绝对安全可靠是至关重要的。

做好机房内的配电设置,需要确定以下几个方面的问题:1)机房内需要UPS供电的设备容量。

2)计算UPS的容量及电池的配置。

3)机房内设备的布置及间距要求。

2 计算数据机房UPS的容量及电池的配置2.1 影响UPS容量确定的因素UPS容量的计算受多方面影响,主要因素有以下几点:需UPS供电的负载容量、负载的类型、UPS的容量使用率、环境条件、UPS的类型及实际负载能力、UPS后期扩容裕量等。

2.1.1 需UPS供电的负载容量对于大型数据机房一般采用集中式供电,负载容量应为机房内所有由UPS提供电源的负载功率之和。

确定负载容量是计算UPS容量的基本要素。

2.1.2 负载的类型不同的负载类型会影响UPS的容量选择,UPS需向负载同时提供足够的有功功率和无功功率,阻性、感性、容性负载功率因数(cosφ)和匹配系数(K1)各不相同。

纯阻性或感性负载功率因数一般为1,阻性负载匹配系数一般为0.7,感性负载匹配系数一般为0.3;容性负载的功率因数一般为0.6~0.7,匹配系数为1。

在计算负载容量时,对以有功功率(P)值表现功率的负载,应折算成视在功率(S)值并考虑匹配系数的影响,S=P/(K1×cosφ)。

2.1.3 UPS容量使用率由于计算机机房设备很多为非线性负载,负载冲击电流大,若供电UPS容量过小,长期重载运行,容易出现波形失真,且重载会引起较大的发热量,对UPS设备及系统供电可靠性不利。

一般建议UPS容量使用率控制在0.6~0.8。

2.1.4 环境条件UPS的工作环境受温度、通风和海拔等的影响,一般工作温度应控制在0~40℃范围内,若温度过高、通风条件不好,会影响设备散热,长期在此环境下工作会造成设备损坏。

UPS选型指南

UPS选型指南
2、UPS得类型:根据负载对输出稳定度、切换时间、输出波形确定就是选择在线式、在线互动式、后备式以及正弦波、方波等类型。在线式UPS得输出稳定度、瞬间响应能力比另外两种强,对非线性负载及感性负载得适应能力也较强。对一些较精密得设备、较重要得设备及高端服务器等建议采用在线式UPS。ﻫ在一些市电波动范围比较大得地区,避免使用互动式与后备式。如果要使用发电机配短延时UPS,推荐用在线式UPS,因为普通发电机得电压及频率得稳定性较差,用互动式及后备式可能导致工作不正常.
7、不断电系统得容量如何计算?ﻫ答:1、目前市面上销售得不断电系统大都以VA(视在功率)为单位,V表示电压,A表示电流,电压乘以电流就表示功率,也就就是不断电系统得容量;以一部500VA得不断电系统来说明,当其输出电压为110V时,其可供应电流4.55A,当您得负载所需求得电流值超过4。55A时,就表示超载了。
UPS选型指南
1、UPS容量计算:负载总与W=W1+W2+……+Wn,单位:瓦,UPS得容量VA应≥W÷0、8(UPS功率因数并考虑UPS得抗冲击能力及扩容需要)
UPS容量(VA)值:
所保护之设备均会标示其功率(w)值或电流(A)值。ﻫ如就是功率(w)值÷0、7=VA值
如就是电流(A)值×220=VA值ﻫ将所有设备VA值相加得到总VA值,将总VA值加上20%~30%预备容量即得到UPSVA值
8、4、负载总耗电量(VA值与W值)不得大于UPS输出端功率(VA值与W值),否则就就是超载.一旦市电异常或中断,UPS无法正常运作,亦造成负载面临断电危机,此乃一般用户最容易疏忽得问题
UPS系统容量得选择
UPS既不宜长期处于满载运行,也不宜长期处于轻载运行.前者易造成UPS电源得逆变器与整流器损坏,后者易造成UPS得蓄电池损坏。因此UPS单机按带载量60%~80%来配置,并机按每台带载35%~40%来配置为佳。另外还要考虑负载系统得扩容问题,其预增加带载量为20%左右.

探讨UPS电源容量的选择和配电设计方案

探讨UPS电源容量的选择和配电设计方案

探讨UPS电源容量的选择和配电设计方案摘要:UPS即不间断电源,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。

而由于UPS供电设备的工作性质均为重要负荷,影响重大,所以我们必须要做好UPS容量选择及配电设计的工作。

基于此,本文就UPS电源容量选择及配电设计进行了探讨。

关键词:UPS;容量选择;设计目前,人们的生活越来越离不开电能。

UPS电源是一种典型的蓄能装置,其核心为蓄电池,应用范围非常广泛,在保护计算机数据和避免电网受到污染等方面起着非常重要的作用。

1、UPS电源运用分析研究在人们的生产、生活中,UPS电源属于常用的后备电源,广泛应用于各个行业当中。

这是因为其可在市电断电之后及时提供足够的电能。

目前,社会的发展越来越离不开电能,因此,意外停电会对人们的生产、生活造成极大的影响。

尤其是在信息社会中,为了防止因意外停电而造成不必要的损失,就必须保证计算机系统在停电之后能继续工作一段时间,以便于用户备份资料,避免因停电而影响工作。

UPS作为现代最主要的供电后备电源,其日常管理主要包括电源的巡检、故障的检查和定期放电等。

2、UPS电源容量选择分析研究对于UPS电源而言,一定要选择合适的容量,这是因为UPS电源的容量过大或过小都会影响其正常运行。

如果UPS电源的容量过大,则其会长时间处于轻载运行的状态。

这样虽然能有效保护逆变器不受损害,但极有可能导致电池保护装置发生故障后,引发电池组的深度放电,进而对设备造成损坏,且大容量的UPS电源的价格相对较高。

如果UPS电源的容量过小,则其会长时间处于重载运行的状态。

虽然这样能降低一部分成本,但可能导致UPS电源的逆变器驱动元件受损。

由此可见,科学、合理地选择UPS电源的容量是非常重要的。

通常而言,UPS电源的负载为额定有功功率的25%~80%时最合适。

为了有效计算计算机系统运行的实际容量,需要确定UPS电源的负载总容量。

UPS电源的负载功率与其输出功率有密切的关系。

浅析数据中心阀控式铅酸蓄电池组的计算与选择

浅析数据中心阀控式铅酸蓄电池组的计算与选择

浅析数据中心阀控式铅酸蓄电池组的计算与选择摘要:阀控式铅酸蓄电池在数据中心项目中运用广泛。

本文从蓄电池的特点、工况及计算选择等方面对蓄电池组进行介绍。

关键词:阀控式铅酸蓄电池;均衡充电;浮充电;终止电压;恒功率概述数据中心项目,由于其对供电可靠性有较高的要求,通常会采用蓄电池组配合UPS为重要负荷供电。

诸如IT负荷、末端精密空调、空调冷冻水二次泵等。

在设计工作开展中,很多电气设计师默认此部分由厂家深化设计实施,对其关注不够,缺少对此部分的管控,为工程的运行安全埋下隐患。

本文将针对UPS对应的蓄电池选择、包括电缆、电池开关选型进行分析,与业内年轻设计师分享。

1.蓄电池介绍蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电。

铅酸蓄电池因技术成熟、价格低廉等诸多优点广泛运用于数据中心、通信、电力等领域。

它的单体标称电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池。

在数据中心项目最常见的就是12V的蓄电池作为UPS后备电源。

铅酸蓄电池又分为阀控铅酸蓄电池和排气铅酸蓄电池。

固定型排气式使用历史长,技术成熟,运行中可以加液且便于监视,使用寿命长,价格低,但体积大,运行中产生氢气及酸雾,维护复杂。

阀控式铅酸蓄电池克服了排气式的缺点,技术指标较排气式先进,且做到少维护、免维护。

阀控式铅酸蓄电池包含AGM和GEL两类。

AGM玻璃纤维吸附式蓄电池因其大电流、高倍率放电特性良好,更适用于放电时间较短(1~2小时以内)的场合。

通常,蓄电池厂家会在产品样册上提供如下参数:电压、15min恒功率、10倍放电率C10、外形尺寸、重量等,供设计和使用者查询参考。

2.蓄电池运行的不同工况蓄电池在运行过程中存在均衡充电、浮充电、放电三种状态。

基础电压范围内的工作电压有浮充电压,均衡电压和终止电压三种。

均衡充电:通常采用恒压限流充电方式。

为保证蓄电池组中各单只电池荷电状态相同而延续的充电,即为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均衡现象,使其恢复到规定的范围内,以及大容量放电后用的补充充电。

数据中心机房的UPS电源选型

数据中心机房的UPS电源选型

数据中心机房的UPS电源选型作者:张小霞来源:《电子世界》2011年第23期【摘要】本文介绍数据中心常用的几种UPS电源系统的拓扑结构和工作原理,同时分析UPS设计方面的重大差异,这也为数据中心不同应用目标提供了理论上和实际应用方面的依据。

【关键词】UPS;拓扑结构;数据中心1.引言随着网络技术发展的日新月异,不同类型的UPS系统相继出现,其特性也千差万别。

UPS 系统作为数据中心的电源保障,无疑对数据安全起着至关重要的作用。

通常,人们普遍熟知的只有后备式UPS和在线式UPS两种类型。

对其它类型的UPS相知甚少。

2.数据中心部署UPS的必要性2.1 UPS的概念UPS(Uninterruptible Power Supply),不断电电源供应器,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,不致因停电而影响工作或丢失数据。

构成网络的数据中心机房的供电可靠性已经成为关键,而机房的可靠供电又是重中之重,UPS就是为了解决不间断供电而设置的。

UPS的三大基本功能:稳压、滤波和不可间断。

在市电供电时,它是稳压器和滤波器的作用,以消除或削弱市电的干扰,保证设备正常的工作[1]。

2.2 断电对数据中心设备的危害可能由于闪电原因导致当地的变压器出现故障,或者市电的电网供电中断,这时必须采取某些措施来保护数据中心的计算机系统以及存储在计算机中的数据,以防止它们受到硬关机的损害,或者由于骤然断电导致硬盘的损伤。

在发生长时间断电时,造成数据出错的一个可能的原因是应用程序或操作系统在处理数据时被异常中止。

这不仅会给动态应用程序数据、文档或者关键的文件系统结构(如文件分配表)造成影响。

而当电力恢复时,由于操作系统或应用程序会试图重建出错的表或执行其他恢复操作,直接导致系统的“恢复时间”延长。

3.UPS电源系统的类型及其拓扑结构3.1 后备式UPS个人计算机系统通常采用后备式UPS。

这种类型的UPS电源系统,电池到交流电源的转换开关设置为选择滤波后的交流输入作为主电源,一旦主电源出现故障,就会切换到电池/逆变器作为备用电源。

数据中心UPS系统蓄电池技术分析

数据中心UPS系统蓄电池技术分析











婴发展一 一 -
数据 中, O UP S 系统蓄 电池技术分析
国家新 闻出版广 电总局 无线局技 工处 周 涛
【 摘要】蓄 电池组是不 间断电源( U P S ) 系统的核 心部件,是数据 中心机房的重要 电力保 障单 元。蓄电池技术的选取会对机房 的设计布 局、承 重结构 以及投资成本等产 生直 接的影响。本文介绍 了目前几种主流的蓄电池技术,并从重量、空间、设计 、安装 、维护和安全 六个 方面做 了详 细的分析 ,充分研 究了不 同技 术的优缺 点,能够很好 的指
有 很 多的应 用 。对 于数 据 中心机 房 的管 理 者 来 说 ,如何 选择 恰 当 蓄 电池 ,既能 满足 机房 的 实 际应用 ,又 能在 性 能 、安全 、投 资等 多 方面 获 得均 衡 的考虑 ,这是 接 下来 我们 需 要 探讨 的问题 。在 具体 选 择 蓄 电池 技术 时 ,我 们可 以从六 个方 面进 行 思考 , 也许这 样 会简 化抉 择 的过 程 。这六 个 方面 分别 是 :重 量 、 占地 空间 、设计、安装 、维护 和安全 性 。
3 . 1重 量

般 来 说 ,铅酸 蓄电池 自重 都很 大 ,应 充分 考虑 地 板承 重 能力 和 日后 的搬运 工 作 。 如果 计划 安 装 的蓄 电池 不在机 房 的底 楼 地板 上 ,则 需要 咨询 专业 的建筑 结构 工程 师 , 以 确保其 它楼层 的地板 能够承载 此负重 。 富液 式 蓄 电池通 常 安装在 大 型开 放 式机 架 中 。这 些 蓄 电池 内部填 满 了 电解液 ,因此 旦 安放 完 毕 ,就很 难移 动 。通 常搬 运 工作 需要 借助 叉车 或 蓄 电池 吊装设 备 。与V R L A 蓄 电池 或插 装 式 电池模 块相 比, 富液式 蓄 电池 要重大 约4 0 % ,并 占用两倍 的空 间。 V R L A 蓄 电池 体积 较 小 ,它能 够在 较 小空 间 中能提 供更 多 的 电量 。但是 V R L A 蓄 电池 通 常直 接安 装在 机 柜 中 ,而 机柜 下 方是 承重 的 架空 地板 。因此 ,尽 管 自身重 量 较 富液式 蓄 电池 轻 ,但是 承 重架 空地 板承 重 能力 也相 应 的不 如楼 板那 样 的强 度 。同样 的 ,V R L A 蓄 电 池 机 柜一 旦安 装 到位 ,再 改变 位 置将 会是 比 较 困难 的。 插装 式 电池模 块 和V R L A 蓄 电池一 样 ,尽 管 自重较 前两 种 蓄 电池轻 ,但 也 容易 造成 小 面 积 上承 载大 重 量 的情况 。不 同的是 , 电池 模 块 可 以很方 便 的安 装和 拔 出 ,所 以如果 需 要 ,维护 人员 可 以先 拔下 所有 模 块 ,再移 动 插装 式 电池 模块机 柜到新 的位置 。 特别 需要 指 出 的是 ,因为 阀控 密 封式 蓄 电池和插 装式 电池模块 可 以放置在 I D C 机房 机 柜 中 ,所 以必 须 充分 考虑 架空 地板 的承重 能 力 。因此 ,工 程 实施 前应 提前 确 定蓄 电池 的 插 装 式 电池模 块 与上 述 蓄 电池不 同 , 由 重 量和 所 占面 积等 关 键参 数 ,避 免超 过架 空 于 电池 是模 块 化 的 ,所 以安装 也相 对 容 易 。 地 板承 重 造成 安全 隐 患 。通常 的做 法 是在 蓄 工 作人 员 只 需按 照安 装手 册将 模 块安 装在 模 电池所 在 位置 和移 动 的通 道上 ,铺 设 高承 重 块 机柜 中即可 。 3 . 5维护 性 能 的瓷砖 、 地 台或加 固材料 ,提 高架 空 地 板 的承重 能力 。 蓄 电池作 为U P S 核 心部件 ,它 的维护 和监 3 . 2 空 间 控 工作 非 常重 要 ,这 些工 作影 响着 系 统 的稳 众 所 周 知 ,数 据 中 心 机 房 是 个 高 度 集 定 性 和 寿 命 。 成 化 的地 方 ,这就 意 味着机 房 内的面积 是 十 富 液 式 蓄 电池 需 要 定 期 维 护 才 能 正 常 分 宝贵 的 。现代 化 的数 据 中心 项 目在规 划 设 运 行 。按 照相 关要 求 , 富液式 蓄 电池 系 统需 计 时都 会重 点 考虑 数据 中 心的 各种 设备 的 占 要 进行 月检 、季检 和 年检 。 同时 ,为 防止 蓄 用 空 间, 既要达 到 很 高的利 用 率 ,发挥 机房 电池变 干 ,必 须加 液及 测 量每 个 蓄 电池 的 比 的最大 效益 ,又要 留有 空 间 以备将 来 的扩 容 重 。加 液工 作 必须 适 时适 量 ,否 则 蓄电池 的 升 级 。U P S 系统 是 I D C 机 房 的 电力安 全保 障 系 性 能和 寿命 就 会受 损 。 因此 富液 式 蓄电池 的 统 , 占用 了必不 可少 的面积 。而 蓄 电池 作为 维 护专 业性 较 强 ,需要 经 过培 训 的维 护人 员 U P S 的核心部 件 ,它 的体积 大小将 直接 决定着 才 能胜 任这样 的工作 。 U P S 所 占用的机 房空 间。 V R L A 蓄 电池一 般来 说 是免 维护 的。但 实 富 液 式 蓄 电池 基 于 消 防 安 全 法 规 的 考 际 上 ,必要 的 监控 和维 护还 是 十分 必 要 的。 虑, 需要 配 备可 控 蓄 电池 室 。 同时 ,相应 的 配套 的监控 系 统 ,可 以为维 护 人 员提供 蓄 电

数据中心建设中UPS设备选型要点

数据中心建设中UPS设备选型要点

数据中心建设中UPS设备选型要点发表时间:2017-10-19T18:26:05.247Z 来源:《电力设备》2017年第17期作者:李飚[导读] 摘要:数据中心作为信息系统的建筑物,有其特殊性和特殊要求。

文章结合其实际应用,从建设规划、UPS选型、电池组配备等多方面综合考虑,以使其符合安全、节能、环保等特点,保障数据中心系统准确、高速地传播信息。

(杰创智能科技股份有限公司广东广州 510663)摘要:数据中心作为信息系统的建筑物,有其特殊性和特殊要求。

文章结合其实际应用,从建设规划、UPS选型、电池组配备等多方面综合考虑,以使其符合安全、节能、环保等特点,保障数据中心系统准确、高速地传播信息。

关键词:数据中心;配电;UPS引言随着计算机系统技术和设备的不断更新换代,数据中心建设也在不断地推陈出新,它不但要能够保证数据中心的温度、湿度、洁净度、照度、防静电、防干扰、防震动、防雷电,而且要充分满足计算机设备的安全可靠地运行,延长计算机系统的使用寿命。

如何为计算机创造一个良好的环境,以保证极其重要的数据、资料等各类信息的安全性、可靠性、连续性,防止发生灾难性的事故,数据中心的UPS 设备设计成为必须着重考虑的一个环节。

UPS系统是数据中心建设中一个非常重要的子系统,它的设计应严格按照规范标准的要求进行。

同时,系统设计应具有一定的前瞻性,即应有一定的冗余性,以满足将来系统扩展之需。

配电系统的可靠性除了要严格按照规范标准设计之外,采用双电源供电、UPS供电和高质量的电气设备也是保证系统可靠的非常重要的手段。

数据中心用电均采用TN-S系统供电,供电电源质量满足规范要求。

1 数据中心电气特点1)负荷级别高数据中心共有以下三种电气负荷:网络设备用电负荷:包括小型机、存储设备、各种服务器、各种网络设备、工作站、智能化系统用电等;动力设备用电负荷:包括精密空调、普通空调、全热交换新风机、维修插座用电等;照明设备用电负荷:包括一般照明、备用照明以及疏散照明。

探讨UPS蓄电池的选用原则及维护方法

探讨UPS蓄电池的选用原则及维护方法

2020年36期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application探讨UPS 蓄电池的选用原则及维护方法毛文涛(科华恒盛股份有限公司,福建厦门361000)引言在现代社会背景下,UPS 电源系统被充分运用于各个领域中,比如:金融、通信、保险、交通、税务、军队、教育、政府等,其中蓄电池的综合性能直接影响到UPS 系统的电能储存能力。

因此,工程人员要想在最大程度上发挥蓄电池的应用价值,建议优化选择蓄电池的类型和品牌,分别考虑蓄电池的后备放电时间、容量、蓄电池组数、使用周期、使用环境等,以此强化UPS 蓄电池系统的运行效率,保证其能够满足各项使用需求[1]。

1UPS 电源系统组成结构蓄电池是UPS 电源系统中的重要构成部分,是能够实现电能储存与利用的关键构件;UPS 电源系统在市政电力系统应用过程中,一旦出现意外断电的情况,则可以利用UPS 电源系统的蓄电池组对逆变器供电,促使其能够将直流电源转化为交流电,若UPS 蓄电池组能够在一段时间内持续供电,则能够保证UPS 系统在此时间内不间断地向负载设备供电,从而不会影响城市居民的日常生活与工作。

关于UPS 蓄电池的结构组成,主要包括:壳体、极柱、电解液、极板组、隔板等。

在系统运行的过程中,蓄电池能够将化学能转化为电能向外供电,同时当蓄电池与外界电力系统相联而将电能转化为化学能进行存储,实现蓄电池放电、充电的反复利用。

以下是UPS 电源系统的主要构成:第一,UPS 蓄电池;UPS 蓄电池是系统的关键内容,是储存电能的重要部分,其主要是由多个蓄电池单元构成,通过蓄电池间的串联形成蓄电池组。

蓄电池组的容量规格直接决定了UPS 蓄电池系统的后备放电时间。

在工程应用的过程中,若市电系统正常供电,则蓄电池能够将电能转化成为化学能源,一旦市电系统发生故障,则化学能转化为电能向外供电。

第二,逆变器;逆变器是实现将蓄电池中化学能转化为电能的关键环节,能够将DC 转化成为AC ,其可以细化分为滤波电路、逆变桥、控制逻辑。

数据中心不间断电源系统后备蓄电池的设计

数据中心不间断电源系统后备蓄电池的设计

数据中心不间断电源系统后备蓄电池的设计摘要:在数据中心行业中,不间断电源系统(UPS)作为核心系统尤为重要。

而不间断电源系统中的重要后备支撑为蓄电池组,蓄电池组的配置决定UPS的性能。

但是,目前大多数设计师对蓄电池系组设计不够深入,从而导致其在运行阶段出现诸多问题。

基于此,本文主要针对后备蓄电池的核心参数进行了分析,包括蓄电池组数及节数的确定、截止电压的选择、电池保护开关的选型以及蓄电池的额定电压确定。

关键词:蓄电池;数据中心;系统设计;1蓄电池组数及节数的确定1.1满足后备时间所需电池总数的确定数据中心行业主要采用恒功率法计算。

其计算公式如公式(1)所示,此外该公式计算还要考虑值和PF值。

(1)N:所需电池的节数;S:UPS的额定视在功率;PF:UPS负载功率因数;P:2V单体蓄电池要求放电时间对应的放电功率;:逆变器效率。

值的确定:为逆变器效率,而非UPS的整机效率,大多数UPS产品手册及彩页给出效率是的UPS的整机效率。

一般情况下,设计师计算都是按照UPS整机效率进行计算的,这样会使计算结果比实际值稍微偏大一些。

在无厂家资料时,可按照UPS的整机效率选择,在有厂家资料时,应按照逆变器效率计算。

此外,在计算时应该按照UPS满载时逆变器效率进行计算,虽然UPS在正常工作时负载率可能很低,但其存在满载的工况时就应按照满载时逆变器效率进行计算。

PF值的确定:应按照UPS负载功率因数选择,比如模块机功率因数一般为1,传统高频机功率因数一般为0.9,少部分厂家负载功率因数为0.8。

公式(1)中S*PF*1000是指UPS所能输出的最大有用功功率,所以不能直接选择0.8,如果直接选择0.8,则会导致计算结果偏小,后备时间不足。

1.2蓄电池组内电池节数的确定需要根据UPS产品要求确定,即:根据其直流电压确定电池节数,如有的UPS产品支持组内电池单节可调,有的组内电池不可调,有的仅支持电池偶数可调。

1.3电池组数的确定电池组数的确定主要由如下公式(2)确定,其中所计算得到的电池组数n如果为小数则向上取整数。

浅谈UPS蓄电池组的选择

浅谈UPS蓄电池组的选择

浅谈UPS蓄电池组的选择作者:程伟来源:《西部论丛》2019年第34期摘要:UPS交流不间断电源广泛应用于数据通信、银行、大型自动化不允许设备停电或断电的企业。

合理地选择UPS的容量和工作方式、配备蓄电池的容量,是UPS经济运行和对负载设备不间断供电的重要保障。

在配置UPS电源时,往往比较注重UPS主机的性能,却忽视了对UPS蓄电池的选择。

选择不恰当的蓄电池组往往会造成UPS后备时间不足、电池不能放电等事故,或电池的使用寿命很短量,造成安全隐患。

本文简单介绍了几种电池的性能、如何选择合适的蓄电池组、以及如何计算UPS所需电池容量。

关键词:交流不间断电源;蓄电池;后备时间一、引言蓄电池是交流不间断电源系统的重要组成部分,它作为交流供电的后备电源,主要负责在市电突然中断的情况下,继续为后端负载提供安全、稳定、可靠的电力保障,确保交换、传输、自动化等通信设备的正常运行。

因此,蓄电池在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保设备稳定运行具有十分重要的意义。

蓄电池作为化学电源,种类繁多,内部构造与化学反应原理更是多种多样,如何选择一款合适的蓄电池组,是我们应当特别留意的一个问题。

二、蓄电池的种类介绍蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度,然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间最短的一种器件。

如果用户能够正确使用和维护,就能够延长其使用寿命,反之其使用寿命会大大缩短。

目前UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性,其主要种类如下:1、铅酸蓄电池。

铅酸电池是UPS中应用最多的一种化学电源,其特点是以硫酸溶液和铅元素的反应为主体的设备,近年来发展很快。

为了适应设备的发展要求,又开发出胶体电池、铅晶电池等等,更展宽了电池的应用温度范围,延长了电池的服务寿命和改善了电池的工作性能。

①、防酸隔爆铅酸蓄电池。

这种电池在早期的UPS系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往電池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS系统中已很少配用。

数据中心UPS备用蓄电池的选型计算

数据中心UPS备用蓄电池的选型计算

数据中心UPS备用蓄电池的选型计算数据中心UPS备用蓄电池的选型计算5.2.1恒功率法(查表法)恒功率法(查表法)是UPS蓄电池容量计算的最常用方法。

蓄电池恒功率数据都来自于新电池试验数据,恒功率法(查表法)并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化,故该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定,且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。

计算公式如下:P负荷={P(VA)*Pf}/?P电池——电池实际试验的恒功率数据p负荷——电池组提供的总功率P(VA)——UPS标称容量(VA)Pf——UPS功率因子——逆变器转换效率Pnc——每ce11需要提供的功率N——机器配置的电池数量N——单体电池ce11数Vmin——电池单体终止电压计算实例:100KVA UPS,备用 30min,计算电池配置,首先确认参数要求:1、恒功率数据表(25℃,终止电压1.70V)2、UPS的逆变效率3、UPS单组电池只数,本例的(UPS只数30,32,36,40)代入公式计算:P(UPS容量)×1000×?P(单格)=N×n×?计算结果:P(单格)=100×1000×0.8÷36÷6÷0.95=389.9W查恒功率放电数据表:配置方案:1、12NP-100蓄电池30min单格恒功率为198W(1.70V,25℃),2组并联恒功率为396W,单台UPS配置2组12NP-100蓄电池(每组36只),满足UPS运行30min的备用。

或者选择1组12NP-200蓄电池(每组36只)。

2、12NP-200蓄电池30min单格恒功率为396W(1.70V,25℃),可以满足要求。

5.2.2估算法该方法是和电力公式和蓄电池容量概念的体现。

根据已经确定的UPS品牌及型号,我们可知蓄电池组最低电压Umin。

I电池=W电池/(U电池*T)=P电池/U电池C10=I电池/KChC10 蓄电池10小时容量KCh容量换算系数(1/h),根据蓄电池不同放电时率不同放电终止电压下,电池的容量换算表在UPS系统中,多数情况负荷容量是保持不变的,而电池组随着放电时间逐渐降低的,根据P=UI可知电池组放电电流逐渐增大。

UPS用蓄电池的选择

UPS用蓄电池的选择

UPS 用蓄电池的选择和充电模式的研究蓄电池是UPS 系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个UPS 系统的可靠程度。

同时,它的价格比较高,一般占UPS 系统成本的1/4—1/3。

实践证明,蓄电池的故障占UPS 系统总体故障的40%以上,它是整个UPS 系统中平均无故障时间(MrIBF)最短的器件之一。

因此,UPS 电池的选择和充电模式的研究,不仅关系到经济成本问题,还直接影响UPS 电源的不间断供电。

l UPS 电池的种类和工作原理UPS 要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。

目前,在线运行的蓄电池基本上有两种,它们都属于铅酸蓄电池。

1. 防酸隔爆铅酸蓄电池这种电池在早期的UPS 系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往电池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS 系统中已很少配用。

电池化学反应式如下:PbO 2+2H 2SO 4+Pb = PbSO 4+2 H 2O+PbSO 4由此化学反应式得知,铅酸蓄电池在放电之后,电解液因与正负极板生成PbSO 而耗用硫酸,其结果电解液比重下降。

反之充电时,正负极板之硫酸铅中之硫酸渐渐被释出,电解液硫酸浓度逐渐加大而比重上升。

通常一般铅酸电池于充电末期,正负极板都已还原成二氧化铅及海绵状铅,此后之充电几乎是在电解电解液之水而生成氧气(阳极)及氢气(阴极)逸出,其结果电解液减少,此所以为一般液式铅酸电池需要经常补水之原因。

2. 阀控式密封铅酸蓄电池(VIqLA)因其体积较小,密封性能好、绝少维护而被广泛应用于各类UPS 电源中。

VRLA 防止电池内部电解液流动有两种技术方法:一种技术是将硫酸电解液与SiO :胶体混合后充满电池内部,制成胶体电池(简称GEL)。

这类产品产量较低,约占VRLA 电池总量的15% ;另一种技术是利用超细玻璃棉将电解液不饱和地吸附住,制成吸液式电池或贫液式电池(简称AGM)。

UPS电源系统蓄电池选择和维护

UPS电源系统蓄电池选择和维护

UPS电源系统蓄电池的选择和维护作者:徐卫民摘要:介绍了选用UPS蓄电池时应考虑的几个重要因素,并提出了使用和维护时应注意的问题。

关键词:不间断电源蓄电池Abstract:This paper introduces the mainly focuses on the selection,use and maintenance of UPS battery.Keywords:UPS,battery1、引言我厂化工装置和公用工程装置的操作、监视、控制都采用DCS 系统,如何向DCS系统提供高质量、安全可靠的电源就显得非常重要。

我厂采用UPS向DCS系统供电,UPS系统由整流模块、充电模块、蓄电池、逆变模块、自动旁路开关、手动维修旁路开关等组成,UPS可以向DCS提供高质量、安全可靠的电源,保证化工生产的安全、稳定、可靠。

可是不少电气工程人员在配置电源时,往往比较注重不间断电源(UPS)主机的性能,忽视了对UPS配套蓄电池的选择。

不恰当的配套蓄电池选择往往会造成UPS后备时间不足、电池不能放电等事故,严重影响UPS的质量。

2、UPS的工作原理UPS系统的工作原理:将供电质量较差的厂用电源首先经整流装置变换成直流电源,一路经充电模块向蓄电池充电,另一路采用高频脉宽调制(SPWM)法在逆变装置内重新将直流电源变成纯正的高质量的正弦波电源向负载供电。

当交流工作电源消失或整流装置等元器件故障时,由蓄电池组经电池开关向逆变装置供电。

当逆变装置故障输出电压异常或过载时,则切换到自动旁路开关由厂用电直接向负载供电。

3、UPS蓄电池的种类UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。

目前,在线运行的蓄电池基本上有两种,它们都属于铅酸蓄电池。

3.1、防酸隔爆铅酸蓄电池这种电池在早期的UPS系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往电池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS系统中已很少配用。

UPS电池组选型配置与维护措施探索

UPS电池组选型配置与维护措施探索

UPS电池组选型配置与维护措施探索伴随科学技术的发展以及电力自动化水平的不断提升,UPS电源系统在企业电源供电系统中应用逐渐趋于广泛。

对此,文章在对于UPS电源系统详尽分析的基础上,对于UPS电源的选型与配置进行了介绍,并对于UPS延长使用寿命的维护技术与措施进行深入研究,以提升UPS电源实际应用性能。

标签:UPS电源;选型;维护;措施1 UPS作用UPS电源系统涵盖了整流、储能、变换以及开关控制等子系统。

其中,整流系统完成交流电与直流电间的转换,储能系统用于UPS电源系统的储能,实现电能与化学能的相互转换。

变换系统包括逆变桥与控制滤波电路等,用于将直流电转变为交流电,开关转换控制系统包括转换型与并机型两大类,是一类可控硅的无触点开关。

2 UPS的选型与配置2.1 产品类型UPS电源系统的发展历经两大阶段,分别是旋转式UPS电源系统以及静态变换式UPS电源系统,早期的旋转式UPS电源系统已无法适应现阶段高速发展的经济社会的发展需求,同时,伴随电力电子技术的发展,静态变换式UPS电源系统逐渐得到广泛应用。

静态式UPS系统包括3大类,分别为后备式、在线式以及在线互动式。

2.2 参数指标UPS的输出参数指标见下表所示:UPS可实现单机与多机并/串联合运行,蓄电池最大放电电流:I=Scos?渍?字?抓i,与额定输出功率、负载功率因数以及逆变器的效率有关。

UPS多机联合运行时,单机间可实现无电缆条件下的并联均流控制,消除系统单点故障对于系统的影响,提升网络保护水平,降低数据传输的误码率。

2.3 配置方案(1)集中式和分散式供电方案集中式供电方案即单一UPS配置多个用电负载,其UPS机型体积相对较大,可实现较为便利的供电管理,供配电可靠性以及安全性能较高,但造价也较高;分散式供电方案即单一UPS配置单一负载,对于UPS电源项目的设计中,UPS电源配置方案应依据具体应用情况以及实际经济情况。

(2)蓄电池配置时间对于供电相对稳定区域,UPS系统蓄电池配置需耗时15min-1h;对于电网供电持续趋紧地区,由于电力故障频发,供电紧张,该类UPS配置的蓄电池一般需为4-8小时的长延时系统。

UPS电源蓄电池容量选择探讨

UPS电源蓄电池容量选择探讨
采 用大 幅 度 增加 电池 的容 量 提 高 产 品 的整 体报价 , 获得较高的利润 , 但 在 今 后 的实 际 使 用 中 用 户 发 现 根 本 不 需 要 这 么 大 的 容 量, 浪费过多的电池 , 造 成 这 种 结 果 同样 是 用 户 不 懂 UPS电 源 的 放 电 时 间 与 电 池 容 量、 负载功率三者之间的关系, 以为 蓄 电池 1 U P S 电源 运用 越多越好 , 多 了 待机 时 间长 , 蓄 电池 是 消 耗 UP S 电源是 常用 的后 备 电源 , 广 泛 的运 品 , 以后还 要更换 , 过 多的 投 资 属 于 浪 费 , 用在 企 业 、 矿山、 航天 、 政府、 通讯 、 医院 、 学 最 后 导 致 较 大 的 浪 费 。 校、 工业 、 国 防 、电力 、 交通 、 能源 、 消 防、 电 站、 铁路、 公路 、 飞机 、 轮船、 计算机存储、 应 3 怎样选择蓄电池 急照明 、 网络服务等场所 , 能 够 及时 在 在 市 选择 蓄 电池的容 量 , 要 取 决 于 几 个 至 电断 电后 提 供 后备 电力 , 是 当 今社 会 不 可缺 关 重 要 的 参 数 , 这 每 个 参 数 都 要 根 据 客 户 少 的 电源 。 现 代设 备 最 不愿 意 发生 的 事情 就 根据 实 际需 要 提 供 , 不 能 盲 目选 择 或 猜 测 。 是 突然 停 电, 突 然 的停 电会 给生 产 和生 活 造 3 . 1 u P s电源 的输 出电压 成 重大 损 失 , 特 别是 信 息 时 代 , 数据 的 传送 、 例如 : 比 如客 户UP S电 源 功 率 需 要 备份必不可少 , 一 旦 停 电损 失 不 可 估 量 , 它 2 2 0 V交流 电 , 这 就 要根 据 UP S 主机 的技 术 可 以 保 障 计 算 机 系 统 在 停 电之 后 继 续 工 作 指 标 , 选 择 相 应 的 电 源组 , 以1 2 V蓄 电池 为 段时 间 以 使用 户 能 够 紧急 存盘 , 使用 户不 例 , 正常标称1 2 V电压 的 蓄 电 地 , 在 充 满 电 致 因停 电 而影 响 工 作或 丢失 数 据 。 压时 为l 3 . 8 V, 再 把 相 同的 电 池 串联 和 并 UPS电 源 是 是 现 代 企 业 重要 的 供 电 后 联 就 能 组 成 需 要 的 电压 , 尽 量 选 择 同 厂 家 备 电源 , 常规 的 日常管 理 主 要 是 电源 巡 检 , 同型号 的 电池 , 这 样 内阻一 致 , 使 用 寿 命 如 用1 2 V蓄 电池 4 0 节 蓄 电 池 串联 就 可 电参数测 量 , 故障检 查 , 定期放 电, 定 期 更 长 。 换 蓄电池 。 以得 到理 论直 流 电压4 8 0 V, 在 刚 充 满 时 5 5 2 V, 在 放 电 过程 中 蓄 电池 直 流 电压 逐 渐 2 U P S 电源选 型误 区 下降 , 截 止 点 一 般 单 节 蓄 电 池 可 以 选 在 UP S 电源是 一 种 特殊 的专 用 电源 , 很多 l 0 . 5~l 1 V, 整 组 电池 截 止 点4 2 0~4 4 0 V, 用 户 对 此 并 不 了解 多 少 , 在 选 购 时 往 往 对 截 止 点 电 压 选 太 低 蓄 电 池 过 放 电 容 易 损 截 止 点 电压 选 太 高 蓄 电 池 不 能 充 分 放 主机关注很 多, 对 配 套 的 电池 不 关 注 , 或者 坏 , S 电源 待 机 时 间 短 。 不 太 知 道 需 要 配 多 少 容 量 电池 , 这 给 一 些 电造 成 UP 经销 商带来一 些商机 , 最 常 见 的错 误 选 择 3. 2 断 电后 负载 的 实际功 率 有两种 。 在选择U P S 电源 时 , 用 户 必 须 了解 在 断 电后 的 延 时 时 间 , 可 以 采 用 行 业 中通 用 的 2 . 1低 成本 选型 有些客 户从 成本考 虑 , 希 望 买 便 宜 的 算 法 的计 算 , 实 际计 算 还 要 参 考 实 际 情 况 UP S电源 , 哪 家 经 销 商 报 价 低 就 买 哪 家 经 加 以 修 正 。 现 在 市 场上 的 UP S 电源 效 率 不 同 , 甚 至 销商 的产 品, 这 样 的 选 择 导 致 了 经 销 商 为 了满 足 用 户 低 报 价 的心 里 , 只 有 大 幅 度 减 差 别 很 大 , 效率低的只有6 0 %, 效 率 高 的 可 少 电 池 的 容 量 压 低 整 体 成 本 降低 售 价 获 得 N9 0 %, 选择 效 率 高 的 UP S 电 源不 但 可 以节 生意 , 这 种 配 置 在 用 户 今 后 实 际 使 用 中根 省 首 次 投 资 , 今 后 也 可 以 节 省 大 量 的 电费 。 现 举 例说 明一 下计 算 原 理 , 阐 明 UP S 电 本无法 满足用 户的实 际需求 , 放 电 时 间 很 短, 起 不 到备 份 的 作 用 , 等 用 户在 使 用 发 现 源 的 计 算 方 法 , 得到 实际输出的功率 。 例如 : 标 注一 台UP S 电源 功率 1 0 k V, 效 这个 问题 后 , 生 意 已经做完 , 后 悔 来 不 及 了。 造 成 这 种 结 果 主 要 是 用 户 不 懂 UP S电 率为 8 0 %, 则实际输出功率 , 源的放 电时 间与电池容 量、 负 载 功 率 三 者 实 际输 出功 率:1 0 k V A X 0 . 8 =8 k W 这8 k W 就 是 UP S 电 源 的 实 际输 出功 之间的关系, 以 为 只要 买 了就 能 满 足 使 用 , 只能按这个功率配负载 , 若 负 载超 过 实 蓄电池是消耗品 , 以后 还要 更换 , 过 多 的 投 率 , 则 会 导 致 UP S 电源 在 工 作 时 资属于浪费 , 最 后 导致 无法 满 足 使 用 要 求 。 际输 出功 率 , 2 . 2高成 本 选型 自动 保 护 或 损 坏 。 有 些客 户对价 格承 受力较 强 , 希 望 买 3 . 3 U P S电源在 停 电后 延 时时 间 例如 : 比 如客 户UP S 电 源功 率 为 在 断 到好的产品 , 对这 样 的 优 质 用 户 , 经 销 商 常

大型A级数据中心UPS和电池选型方法技术探讨马卫华

大型A级数据中心UPS和电池选型方法技术探讨马卫华

大型A级数据中心UPS和电池选型方法技术探讨马卫华发布时间:2022-06-30T11:09:24.368Z 来源:《建筑模拟》2022年第4期作者:马卫华[导读] 本文结合山东某大型A级数据中心项目,介绍了UPS及蓄电池选型对于总包单位在在投标询价,工程量统计,及施工预算三个不同阶段面临的问题,根据UPS和蓄电池的原理,介绍了两种选型计算方法,并阐述了该项方法的在项目实际实施中的结果对比及应用要点。

中电系统建设工程有限公司摘要本文结合山东某大型A级数据中心项目,介绍了UPS及蓄电池选型对于总包单位在在投标询价,工程量统计,及施工预算三个不同阶段面临的问题,根据UPS和蓄电池的原理,介绍了两种选型计算方法,并阐述了该项方法的在项目实际实施中的结果对比及应用要点。

关键词 UPS 蓄电池电缆选型1 概述在国家“东数西算”政策方针指引下,数据中心项目的建设正向着绿色、节能、可靠的方向一步一步的发展,其中UPS和蓄电池在数据中心这一类型项目中的应用较为常见。

本文结合作者以往自身实施项目以及收集公司一些典型项目的素材,对UPS和电池的容量及选型方法进行收集整理分析和对比。

从高频ups与工频ups的区别、ups输入电流的计算方法、ups输出电流的计算方法、电缆大小计算方法、ups电池的配置五个方面分别进行了深入的研究,形成了阶段性的课题成果。

2 系统整体架构图数据中心供配电整体架构图(如图1)。

在数据中心项目中,经常会采用2N架构的供电系统,此种供电系统有着架构简单,维护难度低,可靠性很高,容易实现物理隔离等优势特点,我司在山东(如图2)和苏州(如图3)某数据中心项目中采用的正是这种2N的供电架构系统。

从成本的角度考虑,该项目对于UPS和蓄电池选型和计算的准确性有着较高的需求。

图1:系统整体架构图图2:山东某数据中心项目供电系统架构图图3.苏州某数据中心低压供电系统图架构图3 UPS的空开、电缆及电池的配置计算3.1 UPS输入电流的计算方法输入电流的计算公式:I=P*cos-out/U*K*cos-in式中 I——输入电流(A);P——UPS功率(V A);cos-out——输出功率因数;U——临界电压(V);K——效率;cos-in——输入功率因数。

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信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2019年第5期(总第197期)2019(Sum. No 197)数据中心UPS 电源系统蓄电池组的选型研究包哲铭(上海电信工程有限公司,上海200070)摘要:文章主要讨论了环境温度与安全系数对蓄电池容量计算结果产生的影响,最后提出基于数据中心UPS 电源系统 蓄电池组容量计算选择与优化方案。

关键词:数据中心;UPS 电源系统;蓄电池组;选型优化中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2019)05-0286-020引言近几年来我国移动通信技术与互联网技术获得了迅猛发 展,人们需求日益增加,我国的信息化战略推进速度也在持续加快。

使用数据中心,可以促进通信行业与互联网行业获得进一步发展。

数据中心机房主要由服务器、交换机、路由器等IT 设备共同组成。

这些相关设备通常会釆用220V 交流或直流电源作为主要的供电方式,从而加强数据中心设备供电的稳定性。

一般来说,机房会配备不间断电源系统,使设备获得源源不断的电源。

对于数据中心供电方式来说,通常会使用市电双电源供电系统,同时为其配制质量更高的UPS 电池组 供电,如果市电发生故障,可以使用UPS 电源系统使计算机系 统获得正常运行,避免由于断电因素导致的重大损失。

由此可以看出,在供电系统中,UPS 作为核心设备,可以为数据中 心供电系统运行的稳定性与可靠性提供保障。

在UPS 系统中,蓄电池组作为核心部分,其性能会对全部 系统的运行稳定性、可靠性与安全性产生直接影响。

蓄电池组在正常运行过程中,处于浮充备用状态,如果发生事故,会对每个重要的负荷提供应急的电力。

与此同时,由于整体系统中材料成本会占据很大比例,也会经常出现故障,因此必须 对蓄电池种类进行拓展,提高配套蓄电池的性能,才能使系统整体获得更加稳定的运行。

近几年来,UPS 系统运行环境与 性能指标要求与配套蓄电池选型可行性方面的相关的研究个更加深入,使UPS 电源的供电持续性加强,同时节省运行成本。

1数据中心UPS 电源系统蓄电池组容量在工程中的计算方法本文在进行计算的过程中,主要遵循的相关标准与规范包括YD/T 5040—2005 «通信电源设备安装设计规范》切与QB-J - 017-2013(中国移动通信电源系统工程设计规范》等,基于近一段时间内的实际符合对蓄电池组的容量进行配置, 同时将蓄电池使用期限作为基础,进行适当地长远发展考虑。

UPS 供电系统在运行过程中,每台UPS 中通常都会设置一组 蓄电池,如果发生容量不足的情况可以提供并联。

与此同时,即使某个UPS 接入蓄电池数量为两组,蓄电池为并联状态,但 依然可以将该UPS 认为与一组蓄电池组互相连接。

另外,对于UPS 系统对蓄电池组整体容量的配置选择方面,应符合相 应规范中对相应设备放电时间的规定,放电的实际功率应充 分满足数据中心UPS 供电系统的输出功率需求,还应对供电 系统的日后发展实际需求进行综合考虑。

设蓄电池组的容量为(A • h),其在标准环境温度基础上, 电池在给定时间止点若终止电压,可以为系统提供恒定的电流A 与持续放电时间h 的乘积。

充分明确UPS 系统品牌与 实际后备时间基础上,可以依据蓄电池的品牌样本数据中表明的恒功率放电数据表,或观察恒流放电曲线的方式,使用功率法与估算法的计算方式,对蓄电池组的型号的容量进行正确选择。

数据中心UPS 电源系统设计过程中,通常会遵循QB—J - 017—2013《中国移动通信电源系统工程设计规范》18中相关内容使用以下两种方式进行计算:第一,理论公式估算计算方法。

将规范中的相关需求作为基础,对蓄电池总容量保障后备时间不低于0.5小时进行计算。

第二,恒功率计算方 法。

计算时,应充分明确蓄电池厂商提供的恒功率放电数表、蓄电池额定放电功率表中的相关信息,从而对蓄电池组提供 的总功率值进行正确计算。

转速,将给定转速信号与实际转速信号或者估计转速作差 之后,通过速度控制器获得给定转矩值,将估计磁链、估计转矩与相应的给定值作差之后,将两差值分别经过滞环控制器之后获得磁链、转矩的控制信号,再结合转子位置以及 查找表获得相应的电压空间矢量,最终实现对电机转矩的直接控制。

它有着实现方式简单、转矩响应快、动态性能好等优点。

由于直接转矩控制中观测定子磁链时需要考虑电机的定子电阻参数,而在低速运行过程中,定子电阻的改变使得磁通发生变化,进而产生畸变,影响了系统的性能。

进而需要结合 相应的参数辨识方法来解决上述技术问题,而常用的参数辨 识方法有:模糊控制、神经网络控制、遗传算法等等,可通过在 线的方式实现电阻参数的辨识和补偿,进而提高控制系统性 能。

在常规的直接转矩控制存在转矩脉动大、稳态性能差等 缺点的情况下,为了提高控制的整体性能,尤其在稳态性能提 高上,也提出了其他如改进的开关表控制、优化的定子磁链观 测、自适应磁链给定等直接转矩控制策略。

2结语综上所述,不论是矢量控制技术还是直接转矩控制技术 都为永磁同步电机控制提供了不同的控制需求,但在现有控 制技术的基础上,提高控制精度,缩短控制时间仍然是控制的最终目的。

参考文献:[1] 王莹.现代交流电机控制的现状与展望[J].时代农机,2017,44(08):116.[2] 谭弗娃,金如麟,李川.现代交流电机控制的现状与展望[J].微特电机,2000(02).[3] 崔杰.交流电机控制技术的发展与展望[J].内蒙古石油化1,2012,38(09):93-94.[4] 张晓峰.交流电机控制技术的发展与展望[J].今日电子,2007(06):38-40.[5] 魏娜,王忠庆.交流电机控制技术发展概况[J].黑龙江科技信息,2009(01):63.286信息通信包哲铭:数据中心UPS电源系统蓄电池组的选型研究在进行工程设计的过程中,在UPS电源系统中使用的蓄电池组容量有一部分内容都是UPS厂商对容量进行计算的,也会使用相同的计算方法,即按照规范中的内容进行计算。

但其中还存在一定问题,就是UPS厂商蓄电池组容量的计算结果都会低于设计单位依据设计规范中内容计算出的相关结果,因此接下来将对两种计算方法进行阐述与分析。

2使用理论公式估算法对蓄电池组容量进行计算按照规范中对蓄电池后备时间计算要求可以看出,通信机楼、数据中心蓄电池组后备时间主要包含15分钟、30分钟、40分钟、50分钟与一个小时,可以在该范围内进行选择。

因此设计人员应将这些内容作为基础,对UPS电源系统中蓄电池组容量的放电小时率进行准确设定,本文的选型设计方案釆用了蓄电池组后备时间不小于0.5小时。

根据规范中的相关内容,采用了以下公式进行计算:%+算2昇。

在公式中,Q的含义为蓄电池组容量,单位为A•h;K表示的含义为安全系数,值为1.25;I表示负荷电流,单位为A;T表示放电小时数,单位为h;p表示含义为铅酸蓄电池的放电容量系数;t表示含义为实际电池所处环境的最低温度值。

所在地如果含有釆暖设备,将按照15。

(3温度进行考虑,如果不含有采暖设备,就会按照5°C的温度考虑。

a表示的含义为电池的温度系数,单位为1/OC,如果放电小时率大于等于10,a的值为0.006;如果放电小时率小于10,同时大于等于1时,a的值为0.008;如果放电小时率小于1,a的值为0.01.之后将UPS电源系统设定为200KV•A,将其作为例子表明蓄电池组的计算过程。

通过上文的讨论可以看出,数据中心UPS电源系统蓄电池组可分别使用2V单体蓄电池240节与12V单体蓄电池40节,这两种类型会使用相同的计算方式与计算过程,在本节中只对2V单体蓄电池240节蓄电池组的容量进行计算。

首先对UPS电源系统的放电电流进行计算:『=型黔2叫公式中.UPS的放电电流使用I表示;P的含义为UPS的额定容量;cosa表示功率因数,值为0.9;n表示逆变器的运行效率,在本文的设计中取值为0.94;N表示蓄电池组的个数,电压为2V,个数为240只;E表示单个蓄电池的放电终止电压,本文的设计方案中取值为1.75V/单体。

通过公式进行计算,最终的结果为456A。

之后,对蓄电池组的容量进行计算,在计算工程设计过程中,可以将第一个公式简化,形成Q=CI,在公式中,Q表示蓄电池组的容量,C表示容量的计算系数,I表示负荷电流。

将之前的工程经验作为基础,同时根据不同的放电时间、不同环境温度条件下,获取蓄电池组的容量计算系数(C)。

开展工程计算的过程中,可将负荷电流与蓄电池组容量计算系数作为基础,更加简单、快速体计算并获得蓄电池组总容量。

如果UPS电源系统安装的场地中含有釆暖设备,t的值为15°C,放电时间为0.5小时,因此在本案例中放电小时率会小于1,a的值为0.01,放电终止电压为1.75V,放电容量系数n的值为0.4;之后将其代入到计算公式中,结果为1.74。

将计算获得的结果,即系数C代入到第三个公式中,对铅酸蓄电池组容量进行计算,即Q=793.4A•h。

数据中心的整体供电结构设计会使用两台UPS并联冗余方案,也可以将其看作为一加一式的并联冗余UPS电源系统,如果其中一台UPS退出系统,另一台UPS系统的实际运行负荷不能超过额定容量90%。

如果使用双登阀控式密封铅酸电池,通过对设备供应商提供内容中进行查询可以看出,此次工程中的两台并联冗余UPS系统,每一台会根据全载时配蓄电池容量,选取两组400A•h/2V的阀控式铅酸蓄电池组。

3使用恒功率算法对蓄电池组容量进行计算蓄电池的生产厂商通常都会使用恒功率的计算方法,对蓄电池容量进行计算,同时按照以下步骤进行:(I)将UPS产品标称功率、负载效率与逆变效率作为基础,对应配置电池的总供电功率。

⑵依据电池的供电总功率、备电时间、电池组标称电压,对需要配置的电池组总容量进行计算。

(3)依据UPS系统的电池组标称电压,对电池组单格电池数量进行计算。

⑷依据电池的总供电功率叭电池组单格电池数,对需要配置的单格电池放电功率进行计算。

(5)将各种配置方案进行分析,确保方案中的恒功率放电参数可以充分满足度计算表中内容。

基于配置原则基础上,最后选择正确的电池选型规格。

但上文描述的计算过程没有对温度因素进行考虑,同时也忽视了安全系数,这样会造成蓄电池容量的计算结果偏小,也是造成设计人员与蓄电池厂商计算结果不一致的主要因素。

因此将电池厂商计算过程作为基础,将温度因素与安全因素考虑进去,可以使用以下公式进行计算:张=点專,]。

其中P蜒表示的含义为2V电池单体功率。

K表示安全系数,值为1.25;Sws表示UPS电源系统的标称输出功率;cosO表示含义为负载的功率因数;n表示逆变器的运行效率,值为0.94;N 表示单体蓄电池组的串联数量,在本文的设计中数量为240只;k表示温度影响因素。

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