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APC数据中心不间断电源系统架构介绍
更新时间 2021-06-30 14:25 阅读
一个典型性的APC数据中心不间断电源供电系统，由高压配电设备、变电器、配电房、ups电源、尾端配电设备及其发电机组等设备构成。在其中，UPS的关键功效，是在市电开关电源终断、发电机组运行以前，保证所需的负载不断供电，因而，UPS系统包括了储能技术设备，如电瓶或水泵飞轮；除此之外，传统式UPS还具备防护市电侧浪涌保护器、工作电压骤升急剧下降等功效。UPS系统是数据中心供电持续性的关键确保，UPS系统的稳定性立即危害数据中心的稳定性，与此同时，在绝大部分数据中心，UPS系统的耗损可占IT设备耗能的10%之上。因而，提升 UPS系统的稳定性，与此同时减少其耗损，就变成数据中心UPS系统构架演化的基调。
1. 传统式UPS供电系统
1. 传统式UPS供电系统
现阶段，数据中心内运用较广的ups电源或是传统式UPS，它关键由整流器AC-DC、逆变电源DC-AC和静态数据旁通3一部分电源电路构成，DC母线槽上建空电瓶，键入AC一切正常时，经整流器和逆变电源2次变换后为负载供电，与此同时为电瓶浮充，键入AC终断时，电瓶由浮充转充放电，经逆变电源为负载供电，对负载而言，体会不上键入端开关电源的终断。UPS设备的归类
从构造上看，UPS设备能够 分成后备式、线上互动型、双变换线上式、Delta 变换线上式等种类，在其中前二种关键用以小容积负载（≤8kVA），Delta变换线上式技术性受知识产权保护，因而，大中型数据中心关键选用双变换线上式UPS设备。传统式的双变换线上式UPS设备选用可控硅整流，关键的难题是谐波崎变率（THDi）高(10-30%)，变换高效率低(85-92%)。伴随着电力工程电子元器件的发展趋势，展现出IGBT替代可控硅整流的发展趋势，IGBT整流器的优点是撤销变电器，因此减少了成本费，与此同时有比较好的键入特点，在较宽的负载范畴内，能够 将THDi操纵在5-10%中间，较大的益处是高效率的提高，一般在87-95%中间。现阶段，IGBT整流器型UPS的稳定性比可控硅整流型稍低。UPS冗余技术
因为UPS设备构造繁琐，因而本身非常容易产生常见故障，设备沉余能够 提升 易用性，UPS系统便拥有N、N+X、2N、”市电+U电“等构架。N系统达到基本上要求，沒有沉余的UPS设备。它的优势是系统简易，系统配置成本费便宜；因为UPS工作中在设计方案超负荷标准下，因而高效率较高。其缺陷是易用性低，当UPS产生常见故障，负载将变换到旁通供电，无维护开关电源；在UPS、充电电池等设备维护保养期内，负载处在无维护开关电源情况；存有好几个单常见故障点。N+X串联沉余系统就是指由N+X台规格型号同样且具备并机作用的UPS设备串联构成的系统，配备N台UPS设备，其总容积为系统的基本上容积，再配备X台（X＝1～N）UPS沉余设备，容许X台设备常见故障撤出维修。相对性于“N”系统，“N+X”系统在UPS配备上拥有一定的沉余，系统稳定性逐步提高，与此同时产生了系统配备成本费的提升、系统负荷的减少及其高效率减少。N+X系统在成本上升很少的前提条件下提升 了易用性，因而，在数据中心获得了普遍的运用，可是该系统在UPS輸出端依然存有单常见故障点，具体新项目中从而导致的系统服务器宕机司空见惯。2N，为了更好地清除服务器宕机，高级数据中心一般选用2N沉余系统。该系统就是指由两个或好几套UPS系统构成的沉余系统，每件UPS系统N台UPS设备的总容积为系统的基本上容积。该系统从沟通交流键入经UPS设备直至双电源开关键入负载，彻底是彼此之间防护的两根供电路线，换句话说，在供电的全部途径中的全部阶段和设备全是沉余配备的，一切正常运作时，每件UPS系统仅担负总负载的一部分。这类多开关电源系统沉余的供电方法，摆脱单开关电源系统存有的服务器宕机短板，针对极少数单开关电源设备的状况，可根据安裝中小型STS设备，确保其供电稳定性。选用2N沉余系统易用性获得明显增强。
2N沉余系统的缺陷也十分明显，设备配备多、成本增加，一般状况下高效率比N+X系统更低。
“市电+U电”供电构架由百度搜索明确提出并在其建造M1数据中心经营规模运用，它在N+1系统基本上干了改善，UPS设备配备不会改变，将网络服务器等双电源开关设备的在其中1路改为市电立即供电，清除了服务器宕机，稳定性较N+1系统进一步提高，与此同时，UPS系统的耗损减少为原来的50%。UPS系统总体高效率提高至95%之上。UPS ECO方式产生了高效率的提高，其成本是IT负载由市电供电，UPS务必持续监控市电情况，并在发现问题且当该难题并未危害负载时，快速转换到逆变电源供电。这一听起来简易，但操作过程起來比较复杂而且必须 担负许多风险性及其潜在性的不良影响。2. 髙压直流电（HVDC）ups电源系统
虽然所有国家的市电全是沟通交流，可是IT设备內部都选用直流电供电，这就为直流电供电给予了很有可能。实际上，通讯行业选用直流电48V供电早已有几十年的历史时间，电力企业也长期性选用直流电380V做为隔离开关等设备的实际操作和操纵开关电源（直流屏）。传统式UPS设备存有高效率低、稳定性差、协调能力和扩展性差、常见故障后不容易修补等难题，因此 业界一直在找寻更换UPS的计划方案。
目前流行的髙压直流电供电系统图，与通讯行业48V直流电系统构架基本一致。与传统式双变换线上式UPS系统的关键差别，是取消了逆变电源阶段，电瓶建空在直流电母线槽，与电子整流器串联，与此同时为IT设备供电。因为直流稳压电源拓扑结构简易，因而设备故障率较UPS有一定的减少，因选用模块化，可线上维护保养。
