APC 大中型信息中心的UPS選型

1. 節(jié)能減排是必須遵守的原則

節(jié)能減排是當(dāng)今的一項(xiàng)國(guó)策，是考核各級(jí)政府的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此在全國(guó)各行各業(yè)都在努力貫徹。信息中心機(jī)房的建設(shè)也不例外，作為信息中心能量來源的供電系統(tǒng)要*，作為中大型機(jī)房能量來源的供電系統(tǒng)尤其要、節(jié)能。現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心都有相對(duì)集中的趨勢(shì)，因此設(shè)備的功耗也在集中，這就給節(jié)能創(chuàng)造了有了條件。

目前用電容量在5,000kVA左右的中心已有不少，如果能集中解決這些地方的節(jié)能問題就會(huì)有顯著的效果。比如一個(gè)用電5000kVA容量的中心機(jī)房，如果帶現(xiàn)在的新IT設(shè)備，就幾乎是5,000kW，一年耗電就是43,825,000度，以每度電一元錢計(jì)，就是四千多萬元！根據(jù)相關(guān)資料介紹，按照每一度電需要消耗一公斤煤來算，就是四萬多噸煤！這要產(chǎn)生多大的污染！

2. 一般UPS影響節(jié)能的機(jī)構(gòu)和解決的措施

以往的UPS（所謂的工頻機(jī)）為IT業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞，但也暴露出一些問題：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、工作效率低、發(fā)熱嚴(yán)重、對(duì)電網(wǎng)電壓波形破壞大，等等。上就針對(duì)這些問題經(jīng)過數(shù)年的研究推出了稱為高頻機(jī)的UPS產(chǎn)品。目前在高頻機(jī)領(lǐng)域中已成功推出換代產(chǎn)品的不可不提兩大家，100kVA以下的產(chǎn)品當(dāng)屬山特，100kVA以上的產(chǎn)品當(dāng)屬愛克賽。

高頻機(jī)UPS的節(jié)能效果

根據(jù)計(jì)算100kVA 的高頻機(jī)UPS 每年要比同容量的工頻機(jī)UPS至少節(jié)約5萬度電。可惜目前一般廠家的高頻機(jī)UPS多在200kVA左右，對(duì)付中型機(jī)房尚可，對(duì)大型機(jī)房而言就太吃力了，以前只好用工頻機(jī)UPS去堆積。比如5,000kVA容量的中心機(jī)房，就要用十幾臺(tái)400kVA容量的工頻機(jī)UPS去并聯(lián)，再加上前置濾波器和輸出變壓器，就占據(jù)了相當(dāng)大的機(jī)房面積，以12臺(tái)400kVA UPS為例，每年就比高頻機(jī)UPS多消耗2,400,000度電。如果用高頻機(jī)UPS將這些電節(jié)約下來，就會(huì)產(chǎn)生很大的社會(huì)效益。

盡管高頻機(jī)UPS的大功率技術(shù)一直在煩擾著眾多的生產(chǎn)廠家，但也并非不可克服，伊頓愛克賽sho先異軍突起攻克了這個(gè)堡壘，一舉將高頻機(jī)功率做到了250kVA~1,200kVA。這樣一來就為用戶的大量節(jié)能前景開辟了道路。

高頻機(jī)UPS的環(huán)保亮點(diǎn)

環(huán)保不好，一直影響著人們的身心健康，所以“減排”也是一項(xiàng)基本國(guó)策。電子設(shè)備的環(huán)保有三個(gè)方面：可聞噪聲、電噪聲和大氣污染。長(zhǎng)期在計(jì)算機(jī)機(jī)房服務(wù)的人員都有這樣的經(jīng)歷：以往工頻機(jī)UPS電源的叫聲很大，功率越大，叫聲越大，吵得人頭昏腦脹，影響工作效率！同時(shí)工頻機(jī)UPS還破壞電網(wǎng)，影響同一路電網(wǎng)上其他用電設(shè)備的正常工作。為了解決這個(gè)問題就不得不在前面加龐大的諧波濾波器或相應(yīng)的裝置，既增加投資又增加了功耗，還多占用了寶貴的空間。而高頻機(jī)UPS就根本沒有這些噪聲發(fā)出，也幾乎不破壞電網(wǎng)，也就從根本上避免了這些煩心的事。至于大氣污染，目前yi流的高頻機(jī)UPS都要遵守國(guó)家和上的ROHS指令。用戶在購(gòu)置機(jī)器時(shí)也應(yīng)當(dāng)作為一個(gè)重要事項(xiàng)提出來。

高頻機(jī)UPS的強(qiáng)大帶載率

相應(yīng)上的環(huán)保要求，新的IT設(shè)備都對(duì)輸入電路作了改進(jìn)，使其接近線性負(fù)載，換言之，負(fù)載功率幾乎都是瓦特。這樣一來，使得原來工頻機(jī)UPS負(fù)載功率因數(shù)為0.8的產(chǎn)品相形見拙。

比如一個(gè)新機(jī)房所購(gòu)設(shè)備的總功率為1500kW，一般工頻機(jī)UPS的配置就是400kVA×5=2000kVA，按照0.8的功率因數(shù)去乘，可得1600kW，只有100kW約6.7%的余量,顯然出于安全考慮，用戶應(yīng)再增加一臺(tái)機(jī)器。但如果用負(fù)載功率因數(shù)為0.9的UPS情況就不同了，那時(shí)2000kVA就可給出約1800kW的容量給負(fù)載，就有300kW約20%的余量，符合了配置容量的安全點(diǎn)，而且再也不用額外增加機(jī)器。

擁有這樣功率因數(shù)的廠家不少，但在200kVA以下者居多，有資料顯示在大功率段只有伊頓9395系列的負(fù)載功率因數(shù)是0.9，這就為中大型機(jī)房的建設(shè)帶來了福音。那些200kVA以下容量的負(fù)載功率因數(shù)為0.9的UPS只有在中小機(jī)房中才能充分發(fā)揮其優(yōu)良作用。

3．進(jìn)一步提高并聯(lián)UPS系統(tǒng)可靠性的途徑

    為了提高供電系統(tǒng)的可靠性或增加容量，都采用UPS的并聯(lián)技術(shù)。但UPS并聯(lián)時(shí)的電流均分是一個(gè)主要指標(biāo)，這就需要各UPS的單機(jī)之間進(jìn)行熱xian通信，有的用光纖信號(hào)、有的用普通信號(hào)，這都免不了在UPS之間連接通信線，使各UPS單機(jī)時(shí)刻測(cè)量對(duì)方的頻率、相位、電壓和電流，以和本身的這些參數(shù)進(jìn)行比較，除此外還必須保證信號(hào)線的連接良好。這么多的因素都在制約著每臺(tái)UPS單機(jī)，萬一其中之一的狀態(tài)不良，就會(huì)導(dǎo)致輸出失敗，并聯(lián)系統(tǒng)中因單機(jī)跟蹤不好而退出的例子并不少見，甚至有的就導(dǎo)致了供電故障。

    無數(shù)據(jù)線并聯(lián)是上推出的一項(xiàng)技術(shù)，UPS在并機(jī)時(shí)，不需要互相獲取對(duì)方的實(shí)時(shí)頻率、相位，電壓，電流等參數(shù)信息，也不用信號(hào)線將其連接起來 就能達(dá)到均分負(fù)載電流的目的。這種技術(shù)在強(qiáng)大數(shù)字處理器的直接數(shù)字合成技術(shù)和自適應(yīng)調(diào)控功能的支持下，只需要自己關(guān)注自己的輸出電壓、電流及相位，就可達(dá)到輸出同步、均分負(fù)載和故障UPS快速脫機(jī)等調(diào)控功能，使并機(jī)的可靠性進(jìn)一步提高。這就將UPS并機(jī)技術(shù)提高到一個(gè)嶄新的高度。這種技術(shù)已應(yīng)用于我國(guó)和許多機(jī)房多年，比如國(guó)防單位、*、國(guó)家*、航空航天、衛(wèi)星發(fā)射基地、金融和電信，等等。由于這是一項(xiàng)技術(shù)，目前還只有少數(shù)廠家掌握，伊頓愛克賽和山特就是其中的*。

4．大型模塊化UPS結(jié)構(gòu)的xiu惑

UPS的壽命是一個(gè)令人擔(dān)憂的問題。一個(gè)大型機(jī)房建設(shè)起來很不容易，不但投資大而且周期長(zhǎng)，費(fèi)人費(fèi)力，其地位更是重中之重，這樣的機(jī)房總希望不間斷的服務(wù)周期越長(zhǎng)越好。但遺憾的是，UPS的壽命有限，zhui多8到10年，如果逾期不能及時(shí)更換就會(huì)埋下致命的隱患。無奈一般更換UPS時(shí)不得不停機(jī)，停電對(duì)大型機(jī)房就意味著重大損失。模塊化結(jié)構(gòu)是解決這個(gè)難題的zhui好方法，可惜目前的UPS模塊功率一般都比較小，盡管有的已推出200kVA的模塊，可惜每個(gè)模塊就是一個(gè)單機(jī)機(jī)柜，在并聯(lián)意義上和以往的單機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)沒有區(qū)別，也是zhui多8臺(tái)單機(jī)并排站立在地板上，更換起來也很不方便。

俗話說：現(xiàn)在的時(shí)代是只有想不到的，沒有辦不到的。恰恰又是伊頓愛克賽解決了這個(gè)問題。他們的單個(gè)模塊做到了300kVA，而且是真正意義上的模塊，比如600kVA的機(jī)柜內(nèi)有兩個(gè)300kVA模塊，1200kVA的機(jī)器內(nèi)有四個(gè)300kVA模塊，可以熱更換。這樣一來就可以在不停電的情況下逐步將所有的模塊更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)了大型機(jī)房長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的目標(biāo)。當(dāng)然也帶來了機(jī)房增容的方便。