機(jī)架式UPS電源節(jié)能有效提高機(jī)房能源效率
來源:存能電氣 日期:2019-04-12 09:01 瀏覽量:次
機(jī)架式UPS電源節(jié)能有效提高機(jī)房能源效率。機(jī)房機(jī)架式UPS電源作為護(hù)航機(jī)房數(shù)據(jù)中心持續(xù)穩(wěn)定運行的保障,其次配置容量不應(yīng)該過大,所以在設(shè)計安裝機(jī)房機(jī)架式UPS不間斷電源前,一定要考察清楚機(jī)房環(huán)境,然后設(shè)計適合的解決方案,才能助力機(jī)房節(jié)能降耗。
好的機(jī)架式UPS電源應(yīng)具備幾個關(guān)鍵特質(zhì),首先是高輸入功因數(shù)應(yīng)大于0.99,如此便能節(jié)省輸入端的虛功消耗,亦節(jié)省輸入端的配電成本;其次是低輸入電流諧波,宜低于3%~5%水平,以避免影響配電端其它設(shè)備的電源使用。新的UPS設(shè)計多采IGBT高頻整流,至于傳統(tǒng)多相整流加上濾波器,頂多僅能降到5%~7%,需付出額外成本來降低電流諧波,且只有在滿載時才有較好效果。
目前,機(jī)架式UPS電源的節(jié)能必需從方案、UPS、電池、配電等方面全方位進(jìn)行。
機(jī)房UPS電源節(jié)能的重要性
機(jī)房的可靠供電是重中之重,機(jī)架式UPS電源就是為了解決不間斷供電而設(shè)置的。另外,通信設(shè)備和精密的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是不允許電力有間斷的,以服務(wù)器為核心的網(wǎng)絡(luò)中心要配備UPS電源是不言而喻的。
據(jù)IDC統(tǒng)計,我國電腦故障的原因45%主要由電源問題引起,在我國,大城市停電的次數(shù)平均為0.5次/月,中等城市為2次/月,小城市或村鎮(zhèn)為4次/月,電網(wǎng)至少存在這幾種問題:斷電、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、電壓跌落、脈沖干擾。因此,改善電源質(zhì)量,從配置一臺節(jié)能機(jī)架式UPS電源開始。
機(jī)架式UPS電源節(jié)能有效提高機(jī)房能源效率
1、供電方案設(shè)計
目前機(jī)架式UPS電源供電方案主要有分散供電、集中供電兩種。分散供電是一臺UPS為一臺或多臺設(shè)備供電。分散供電的好處是分散風(fēng)險,不會因為一臺UPS異常造成大部分設(shè)備停電;缺點是UPS分散布置,不便管理,而且布線不容易規(guī)劃。
另一種是采用集中供電,由一套大功率的UPS直接對數(shù)據(jù)中心的所有負(fù)載供電。集中供電的好處是便于規(guī)劃、管理方便、維護(hù)方便;缺點是如果UPS系統(tǒng)異常,容易引起數(shù)據(jù)中心大面積停電事故,此缺點可以通過采用并聯(lián)構(gòu)架來避免。
因此,以上兩種方案各有優(yōu)缺點,目前的數(shù)據(jù)中心和機(jī)房一般都采用集中供電方案。由于UPS并機(jī)數(shù)量有限制,而且當(dāng)機(jī)架式UPS系統(tǒng)并機(jī)數(shù)量超過4臺時,其可靠性并不比單機(jī)供電系統(tǒng)高多少。當(dāng)機(jī)房UPS裝機(jī)總?cè)萘砍^一定限度時,建議將機(jī)房按幾期規(guī)劃分成幾個區(qū)域進(jìn)行供電。
2、提高UPS自身能效
目前機(jī)架式UPS均為在線式雙變換構(gòu)架,在其工作時整流器、逆變器均存在功率損耗。以一個容量為400kVA的UPS為例,每度電按0.95元計算,UPS效率每提高1%,一年節(jié)省的電費為400×0.8×0.01×24×365×0.95=26630.4元。可見提高UPS的工作效率,可以為數(shù)據(jù)中心節(jié)省一大筆電費,可見提高UPS效率是降低整個機(jī)房能耗的最直接方法。因此采購UPS,盡量采購效率更高的UPS。
當(dāng)然UPS效率高不僅僅是滿載時效率高,同時也必須具備一個較高的效率曲線,特別是在“1+1”并機(jī)系統(tǒng)時,根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃,每臺UPS容量不得大于50%,所以要求機(jī)架式UPS電源必須采取措施優(yōu)化效率曲線,使UPS效率在較低負(fù)載時也能達(dá)到較高的效率。
3、降低輸入電流諧波,提高功率因數(shù)
采用12脈沖整流器。其原理是在原有6脈沖整流器基礎(chǔ)上,在輸入側(cè)增加一個移相變壓器和6脈沖整流器。采用該技術(shù)方案后,可以將諧波降低至10%左右。優(yōu)點是較為簡單,諧波改善明顯;缺點是對功率因數(shù)改善有限,價格略高。
機(jī)架式UPS電源采用高頻IGBT整流及PFC功率因數(shù)校正電路設(shè)計整流器。原理是采用高頻率PWM控制IGBT導(dǎo)通,對輸入電壓波形進(jìn)行分割,使輸入電流波形盡量接近正弦波,并對輸入電壓和電流相位差進(jìn)行補償。優(yōu)點是體積輕,價格便宜,效果好;缺點是技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易維護(hù),受功率器件影響,目前容量大小受到限制。
4、電池管理及配電管理技術(shù)
UPS都配備了電池組,用戶在電池組上的投資往往占整個UPS供電系統(tǒng)投資的很大一部分,甚至超過UPS本身的投資,而電池的使用年限明顯低于UPS設(shè)備。影響UPS電池壽命的因素有很多,主要包括溫度、充電、放電、循環(huán)次數(shù)等。如果能夠?qū)ι鲜鰩讉€因素進(jìn)行綜合處理,可以大大延長電池的使用壽命,延長電池更換周期,節(jié)約電池投資。
機(jī)架式UPS電源并聯(lián)系統(tǒng)中采用先進(jìn)的智能控制和故障診斷與保護(hù)策略,使系統(tǒng)可自動適應(yīng)不同的應(yīng)用條件和環(huán)境,減少人工干預(yù)和調(diào)試程序,同時實時檢測系統(tǒng)運行狀態(tài),實現(xiàn)故障的智能診斷與保護(hù),提高系統(tǒng)運行可靠性,降低系統(tǒng)維護(hù)和維修成本。
存能電氣一直在大力提倡環(huán)保節(jié)能機(jī)架式UPS電源充分吸收當(dāng)代科技界成果,研發(fā)出一種ECO節(jié)能模式,讓UPS電源主機(jī)工作效率達(dá)到98%,與一般的工作模式相比,節(jié)省了8%的損耗。ECO工作原理:當(dāng)市電品質(zhì)優(yōu)異時,UPS主機(jī)系統(tǒng)通過旁路EMC濾波輸出向負(fù)載供電,逆變器待機(jī);當(dāng)市電電壓或頻率超出一定范圍時,則UPS轉(zhuǎn)為雙變換工作模式。
總體來說,機(jī)架式UPS電源節(jié)能降耗對機(jī)房的意義重大,機(jī)架式UPS電源將引領(lǐng)UPS行業(yè)新的發(fā)展!
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