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    UPS電源在數據中心節(jié)能降耗的方式

    發(fā)布時間: 2016-06-06 13:42:39    關注量:1679

      數據中心機房的能耗有一部分時位于數據中心機房中的輸入變壓器(典型配置為10KV/400V型的干式降壓變壓器)和ATS開關所組成的UPS輸入供電系統(tǒng)和由UPS及其相應的輸入和輸出配電柜所組成的UPS供電系統(tǒng)所產生的功耗,3%左右的功耗來源于UPS輸入供電系統(tǒng)所產生的功耗。

      由于UPS電源處于交流供電環(huán)節(jié)的很重要一環(huán),幾乎機房所有的IT設備必須有UPS供電,大型數據中心的UPS裝機總容量均已達到大容量或超大容量等級,提高運行時的能效勢在必行。

      節(jié)省能源可采用多種技術方法。如果能夠處理數據中心大客戶的能耗問題,就可以獲得很好的節(jié)能效果。例如,UPS系統(tǒng)不斷運行并且按照支持所有負載的規(guī)格進行配置的事實就會使得小小的能效差別對整體能效產生重大影響。然而,許多數據中心在使用壽命期間仍然在使用高耗能的大型UPS系統(tǒng),高耗能的原因主要是因為這些UPS系統(tǒng)配置過大。

      一直以來,電源使用效率(PUE)是用于量化能效的一個重要參數。這個由綠色網格組織提出的國際性標準,可用于比較數據中心的能效值,并評估潛在的優(yōu)化空間。在優(yōu)化過的數據中心當中,已經可以實現1.3甚至更低的PUE,而傳統(tǒng)數據中心的PUE值通常為2.5或更高。

      為了能夠完全與供應電源兼容,輸入功率因素需要接近1。這可以通過矯正UPS輸入中的功率因子或通過采用UPS整流器中的名為IGBTs(絕緣柵雙極晶體管)設備實現。如今,電力電子學的發(fā)展可讓IGBT逆變器在沒有輸出變壓器的條件下運行。由于輸出電壓曲線的質量沒有受到損害,就可消除逆變變壓器的高電能損失,從而將效率提高到至少95%以上。

      能效可能就會更低。然而,由于電池應該盡量減少充電和使用的次數,長期性的整體能效均衡將是更好的解決方案。此外,在電池充電的過程中,通常會對整流器產生很高的需求。因此,它需要根據所連接電池的數量和容量進行優(yōu)化,以避免過度配置或者配置不足帶來的損失。

      1.采用UPS集中供電方案

      分散供電,需要更多安裝空間,電纜布線缺乏規(guī)劃,安裝,維護,管理缺乏統(tǒng)一標準;另外集中供電系統(tǒng)可以通過后臺監(jiān)控軟件,在一臺PC上實現對UPS的統(tǒng)一監(jiān)控和管理,而分散供電系統(tǒng)要達到相同的效果,必須在監(jiān)控系統(tǒng)上做出更大的投資,如購買網絡監(jiān)控軟件和布置485總線等。

      2.提高UPS效率
      UPS的效率直接決定了整個UPS系統(tǒng)的能耗,這也使得數據中心客戶對UPS效率的要求日益提高。以一個容量為300KVA的UPS為例,每度電按0.9元計算,UPS效率每提高1%,一年節(jié)省的電費為300×0.8×0.01×24×365×0.9=18921.6元??梢娞岣?span style="color:#000000;font-family:SimSun;font-size:14px;">UPS電源的工作效率,可以為數據中心節(jié)省一大筆電費,因此提高UPS效率是降低整個機房能耗的直接方法。


      3.降低輸入電流諧波,提高輸入功率因數

      諧波的危害表現為引起電氣設備(電機,變壓器和電容器等)附加損耗和發(fā)熱;使同步發(fā)電機的額定輸出功率降低,轉矩降低,變壓器溫度升高,效率降低,絕緣加速老化,縮短使用壽命,甚至損壞;降低繼電保護,控制,以及檢測裝置的工作精度和可靠性等。諧波諸如電網后會使無功功率加大,功率因數降低,甚至有可能引發(fā)并聯或串聯諧振,損壞電氣設備以及干擾通信線路的正常工作。



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