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　　UPS不間斷電源放電時間的配置技巧

　　停電后UPS是依靠電池儲能供電給負載的，標準性UPS本身機內(nèi)自帶電池,在停電后一般可繼續(xù)供電幾分鐘至幾十分鐘，而長效型UPS配有外置電池組,可以滿足用戶長時間停電時繼續(xù)供電的需要，一般長效型UPS滿載配置時間可達數(shù)小時以上。

　　一般長效型UPS備用時間主要受電池成本、安裝空間大小以及電池回充時間等因素的限制。一般在電力環(huán)境較差，停電較為頻繁的地區(qū)采用UPS與發(fā)電機配合供電的方式,見原理圖。當停電時,UPS先由電池供電一段時間,如停電時間較長,可以啟動備用發(fā)電機對UPS繼續(xù)供電，當市電恢復時再切換到市電供電。

　　電池供電時間計算

　　電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環(huán)境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間,可以計算出電池放電電流,然后根據(jù)電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經(jīng)驗公式計算:

　　放電電流=UPS容量(VA)×功率因數(shù)/電池放電平均電壓×效率

　　如要計算實際負載放電時間,只需將UPS容量換為實際負載容量即可。

　　1 背景及需求概述

　　數(shù)據(jù)中心(DataCenter),通常是指在一個物理空間內(nèi)實現(xiàn)信息的集中處理、存儲、傳輸、交換和管理。數(shù)據(jù)中心是一整套復雜的設施,不僅包括計算機、服務器、網(wǎng)絡、存儲等核心設備,還包含供電、制冷、機柜、消防和監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設施。

　　近年來,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等數(shù)據(jù)業(yè)務需求的爆炸式增長及IT技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心正在發(fā)展成為一個具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè),成為新一代信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。在電子信息及制造技術(shù)飛速提升的前提下,數(shù)據(jù)中心機房的建設規(guī)模及設備密度都取得了長足的增長。

　　然而由于能效管理的不盡完善,設備的智能化程度缺乏等原因,數(shù)據(jù)中心也正在呈現(xiàn)著諸如能耗過大、負載量激增、主設備運行故障等一系列問題,并且變得越來越嚴峻。

　　與此同時,儲能式UPS的應運而生,表明儲能技術(shù)已從一個基本概念發(fā)展成為當前社會走向低碳經(jīng)濟所不可或缺的技術(shù)前提,成為了推動能源轉(zhuǎn)型的必要條件。將儲能式產(chǎn)品與數(shù)據(jù)中心的運行現(xiàn)狀進行有機結(jié)合,針對數(shù)據(jù)中心所存在的問題進行改善,最大限度地提高節(jié)能和智能化管理程度,是數(shù)據(jù)中心當前迫在眉睫的需求。

　　(1)數(shù)據(jù)中心負載特性

　　近年來,在金融、通信、電力、工業(yè)自動化控制等領(lǐng)域,總電源功率需求量達1200～3000kVA的大型機房已屢見不鮮。多臺大型主機及大量的服務器、路由器、交換機、磁盤陣列機被集中安放在同一數(shù)據(jù)中心機房內(nèi),這樣的機房必須具備向用戶提供大數(shù)據(jù)吞吐量、高數(shù)據(jù)傳輸率的連續(xù)工作能力。顯然,穩(wěn)定、可靠、純凈的電源是數(shù)據(jù)中心各種設備連續(xù)、正常、高效運行的重要前提,供電系統(tǒng)不僅要為機房設備提供不間斷供電,還必須確保在網(wǎng)絡上運行的數(shù)據(jù)、語音和圖像等信息資源能高效、可靠、安全地進行遠程處理、存儲和傳輸,這都使得不間斷的供電保障系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)中心內(nèi)不可或缺的必要設備。

　　當前數(shù)據(jù)中心大多采用在線式UPS為負載提供穩(wěn)定的供電保障。然而,數(shù)據(jù)中心內(nèi)除服務器、路由器、交換機等關(guān)鍵負載外,還配備照明、制冷、監(jiān)控、水循環(huán)系統(tǒng)等設備,設備情況復雜,對供電保障系統(tǒng)的過載能力、峰值因數(shù)等指標也有較高要求,常規(guī)的在線式UPS現(xiàn)已很難滿足當前數(shù)據(jù)中心的需求。

　　(2)供電系統(tǒng)可靠性

　　從可靠性角度分析,在數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)中,串聯(lián)級數(shù)越多,其故障節(jié)點就會增加,供電可靠性就會相應降低。反之,并聯(lián)個數(shù)越多,其系統(tǒng)供電可靠性就會越高。目前大多數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)在線式UPS系統(tǒng),采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)(見圖1),故障節(jié)點較多,因而具有較高的故障率和相對較低的可靠性。