科士達模塊化ups電源系列三進三出

科士達UPS電源的功能主要有兩個：一是在市電正常時改善對負載的供電質量，同時對后備電池進行充電;二是在市電異常時，通過后備電池保證向負載供電的不間斷性。目前，科士達UPS電源的節(jié)能必需從方案、UPS、電池、配電等方面進行。

　　1、按需擴容的柔性規(guī)劃

　　一般數(shù)據(jù)中心的建設都不是一步到位,會考慮今后未來幾年的擴容,在設計時科士達UPS電源容量一般都考慮容量比較大些,一次就安裝了幾套大功率的UPS并機，初期負載量只有規(guī)劃容量的10%～20%，使UPS的利用率很低，造成電能的浪費。如何避免這種情況的發(fā)生，從UPS供電系統(tǒng)角度考慮,應該包括:

　　(1)供電方案設計

　　目前科士達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為一臺或多臺設備供電。分散供電的好處是分散風險,不會因為一臺UPS異常造成大部分設備停電;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)中心的所有負載供電。集中供電的好處是便于規(guī)劃、管理方便、維護方便;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)中心一般都采用集中供電方案。由于UPS并機數(shù)量有限制,而且當UPS系統(tǒng)并機數(shù)量超過4臺時,其可靠性并不比單機供電系統(tǒng)高多少。當機房UPS裝機總容量超過一定限度時,建議將機房按幾期規(guī)劃分成幾個區(qū)域進行供電。規(guī)劃時可以參考:單機容量不宜超過400kVA,并機數(shù)量不宜超過3臺。

　　(2)科士達UPS電源在線并機擴容功能

　　數(shù)據(jù)中心的UPS容量的規(guī)劃，可以根據(jù)不同時期的負載容量要求,采用逐步擴容的方案,使投資方案更經(jīng)濟，同時也能使UPS工作處于較佳的效率點。目前中、大功率段的UPS均已經(jīng)具備冗余并機功能，不僅提高了系統(tǒng)的可靠性，同時也為機房擴容提供了條件。只要規(guī)劃時在UPS前后配電箱預留足量的空氣開關，并在機房規(guī)劃相應空間，即可實現(xiàn)UPS并機擴容功能。關鍵是并機的過程處理，多種品牌UPS并機時需要對UPS的設置進行修正，此時要求UPS必須工作在維修旁路狀態(tài)，UPS由市電直接帶載，如果此時市電波動較大甚至停電，將造成系統(tǒng)的大面積癱瘓。所以并機擴容必須具備在線并機功能，即UPS并機擴容時，只需將新增UPS軟件修改至與原UPS系統(tǒng)一致后，在不關閉原有UPS系統(tǒng)的情況下，直接將新增UPS并入原有系統(tǒng)即可，擴容前后，UPS均工作于在線模式下，避免切換至旁路供電的高風險操作。

　　(3)采用模塊化UPS，實現(xiàn)逐步擴容

　　目前,模塊化科士達UPS電源已經(jīng)開始在國內應用,模塊化UPS特點主要包括:可擴容、平均故障修復時間(MTTR)短、可經(jīng)濟實現(xiàn)“N+X”冗余并機。

　　提高科士達UPS電源自身能效,優(yōu)化負載效率曲線

　　目前科士達UPS電源均為在線式雙變換構架，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?？梢娞岣遀PS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效率是降低整個機房能耗的直接方法。因此采購UPS，盡量采購效率更高的UPS。

　　科士達UPS電源效率與輸出功率關系曲線圖

　　除了提高UPS自身的效率之外，UPS上面的一些功能也可加以利用。比如像ECO經(jīng)濟運行模式。其原理是在較好的市電環(huán)境時，激活此功能，使UPS由靜態(tài)旁路直接供電，此時逆變器處于待機狀態(tài)，正常工作，但不輸出能，一旦市電異常，UPS立即切換到逆變器供電狀態(tài)，切換時間一般在1ms以內，具體見圖2所示，藍色為輸入電波形，黃色為輸出電壓波形。由于此時的逆變器處于待機狀態(tài)，所以自身損耗很小，此時UPS的整機效率可以達到97%以上，比正常模式節(jié)省3%以上的功率。

　　ECO模式轉正常供電模式波形圖

　　使用ECO模式必須具備以下條件:

　　(1)靜態(tài)旁路必須采用兩組高可靠晶閘管，不得采用接觸器加晶閘管的組合，因為接觸器吸合時，接觸點會打火，一般工作數(shù)百次之后就不能正常工作了。而晶閘管則不存在此問題，同時可以縮短切換時間。

　　(2)建議使用在較好的電力環(huán)境下，比如一級供電單位等。

　　4、電池管理及配電管理技術

科士達模塊化ups電源系列三進三出

　　科士達UPS電源都配備了電池組，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設備。由于電池主要材料是重金屬鉛、硫酸和不易分解的塑料，都會對環(huán)境造成嚴重的污染。因此減少電池使用數(shù)量，延長電池循環(huán)使用壽命，不僅節(jié)省直接和間接的電池投資，而且還減少整個對環(huán)境的污染。所以UPS可以通過以下幾個技術實現(xiàn)電池的節(jié)能。

一、離線式（Off Line）：平常市電通過旁路直接向負載供電。只有在停電時，才通過逆變器將電池能量轉換為交流向負載提供電力。離線式不間斷電源的特點：   當市電正常時，離線式UPS對市電沒有任何處理而直接輸出至負載，因此對市電噪音以及浪涌的抑制能力較差；   存在轉換時間；   保護性能差；   結構簡單、體積小、重量輕、控制容易、成本低。

二、在線式（On line）：在線式UPS平常由逆變器輸出向負載供電，只有當UPS發(fā)生故障、過載或過熱時才會轉為由旁路輸出給負載。在線式UPS的特點：輸出的電力經(jīng)過UPS的處理，輸出電源品質高；   無轉換時間；   結構復雜，成本較高；   保護性能好，對市電噪音以及浪涌的抑制能力強。

三、和在線交互式（Line interactive）：在線交互式UPS平常由旁路經(jīng)變壓器輸出給負載，逆變器此時做為充電器。當斷電時逆變器則將電池能量轉換為交流電輸出給負載。   在線交互式UPS的特點：   具雙向性轉換器設計，UPS電池回充時間較短；存在轉換時間；控制結構復雜，成本較高；保護性能介于在線式與離線式UPS之間，對市電噪音和浪涌的抑制能力較差。

科士達UPS電源機型分類：

一、塔式科士達UPS電源；

二、機架式科士達UPS電源；

三、模塊化科士達UPS電源；