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發(fā)布時(shí)間：2014.05.07 瀏覽次數(shù)：2336
1 模塊化UPS發(fā)展趨勢
模塊化UPS概念從2002年開始推出,提高供電系統(tǒng)的可用性、可靠性、可維護(hù)性及節(jié)能特性這種概念是符合用戶需要的,而且技術(shù)上沒有不可逾越的困難,因此,一些公司仍在不斷改進(jìn)、研發(fā)并推出新的模塊化產(chǎn)品,經(jīng)過10多年的發(fā)展,模塊機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性、市場占有率等方面已不可同日而語,2009～2010年中國電信通過廣州電信研究院對(duì)模塊機(jī)的深入測試,及上海電信、廣東電信、廣西電信、新疆電信等實(shí)際使用單位的反映,都認(rèn)為生產(chǎn)模塊化UPS的幾個(gè)主流廠家(先控、APC、NEWA、艾默生、科華、中興等),已經(jīng)完全滿足通信行業(yè)對(duì)UPS的要求,并在2011年底開始對(duì)模塊機(jī)第一次集中采購,至今已連續(xù)進(jìn)行了三次集采,通過綜合性能、價(jià)格、用戶反饋等方面評(píng)比,先控榮幸獲得60%以上的份額。
2 模塊化UPS應(yīng)用情況
以先控為例,2012年模塊機(jī)銷售額為1.4億,平均每月生產(chǎn)的UPS系統(tǒng)(100～600k)約150套,模塊數(shù)量在1000臺(tái)左右,已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。
(1)通信行業(yè)
河北聯(lián)通二樞紐使用240k模塊機(jī)30多套;內(nèi)蒙聯(lián)通通信樞紐樓使用480k模塊機(jī)4套;山東聯(lián)通各地市使用90～200k模塊機(jī)20多套;上海聯(lián)通使用200k模塊機(jī)兩套;上海移動(dòng)使用200k模塊機(jī)18套;中國電信集團(tuán)公司東四機(jī)房使用600k模塊機(jī)兩套;上海信多處機(jī)房使用200～480k模塊機(jī)26套;北京電信西單機(jī)房使用480k模塊機(jī)兩套;廣東電信人民中機(jī)樓使用480k模塊機(jī)4套;新疆電信通信樞紐樓及各地市使用200k模塊機(jī)20多套;浙江電信使用480k模塊機(jī)兩套;山西電信使用480k模塊機(jī)4套;其他還有廣西信、重慶電信、陜西電信、黑龍江電信、黑龍江聯(lián)通、山東聯(lián)通、河北聯(lián)通等單位,還使用了先控很多早期的模塊化產(chǎn)品(30～90k)。
(2)IDC行業(yè)
廊坊潤澤IDC機(jī)房使用480k模塊機(jī)24套;上海錦華IDC機(jī)房使用480k模塊機(jī)19套;上海騰訊IDC機(jī)房使用320k模塊機(jī)18套;河北聯(lián)通鹿泉IDC機(jī)房使用400k模塊機(jī)22套;此外在高鐵、高速、機(jī)場、政府、稅務(wù)、金融證券、學(xué)校、軍工科研院所等單位,都有大量的典型應(yīng)用案例。
3 高壓直流供電發(fā)展趨勢
從高壓直流的發(fā)展來看,這項(xiàng)技術(shù)在國際上很早就有了研究和探討,但實(shí)際應(yīng)用卻很少,在我國正好相反,研究和探討起步較晚,但應(yīng)用和推廣確是最先開始的。通信行業(yè)最早是從2008年江蘇電信參照電力操作電源的規(guī)范,開始實(shí)踐、試驗(yàn),并定點(diǎn)小規(guī)模試用開始的,然后逐步推廣到其他省的電信公司試用,作為國內(nèi)在高壓直流技術(shù)方面首位“吃螃蟹”的用戶,中國電信在該技術(shù)上的應(yīng)用步伐
可謂邁得飛快。中國電信集團(tuán)數(shù)據(jù)顯示,截止2012年12月底,通信行業(yè)全網(wǎng)用直流電源(240V)系統(tǒng)數(shù)大約為600套,每套設(shè)備的電流大約在400～600A,每套相當(dāng)于160kVA的UPS容量,與模塊化UPS一樣,中國電信也先后進(jìn)行了三次集中采購。
(1)高壓直流的特點(diǎn)
?、偌夹g(shù)門檻要求不高,國內(nèi)
生產(chǎn)整流器的廠家較多,如艾默生、中達(dá)、動(dòng)力源、中恒等公司,且與通信行業(yè)接觸良好、用戶最集中;
?、陔姵刂苯訏煸谳敵瞿妇€上,系統(tǒng)供電可靠性更高;
?、鄄捎媚K化結(jié)構(gòu),可在線擴(kuò)容、維護(hù)、割接等;
?、軐?duì)于維護(hù)人員而言,直流電源的操作相對(duì)于UPS更簡單;
⑤從節(jié)能角度看,與傳統(tǒng)帶工頻變壓器的UPS相比,整機(jī)效率能提高5%～10%,但與模塊化UPS或高頻UPS相比,基本相當(dāng)甚至還略低。
(2)高壓直流面臨的問題
①高壓直流尚未形成明確的標(biāo)準(zhǔn),比如電壓等級(jí),選擇240V、336V或380V差異非常大,而選擇不同的電壓等級(jí)又面臨著負(fù)載適應(yīng)性、人身安全、系統(tǒng)節(jié)能、輸出配電等諸多問題,很難兩全;
?、谀壳霸跇?biāo)準(zhǔn)未形成的情況下,很多IT設(shè)備廠家普遍對(duì)高壓直流處于觀望態(tài)度,暫時(shí)不愿意承諾提供設(shè)備的維保等服務(wù)。這意味著一旦用戶在高壓直流環(huán)境下的IT設(shè)備發(fā)生故障,其售后服務(wù)以及損失賠償上得不到保障;
?、墼谝恍└叨说姆?wù)器電源中，采用了交流頻率檢測、輔助電源單極供電等，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備雖不損壞但不能正常開機(jī)等小概率事件。還有，部分交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)類設(shè)備不支持高壓直流，均需要配備UPS或逆變器等設(shè)備;
?、芨鶕?jù)中國電信實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),可用240V直流電源的IT設(shè)備占總數(shù)量的95%以上,不可用數(shù)量小于5%。這5%的概率雖小,還是需要用戶在切換到高壓直流系統(tǒng)之前做大量細(xì)致的設(shè)備適應(yīng)性測試工作。
總之,從應(yīng)用層面和應(yīng)用歷史看,模塊化UPS要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于高壓直流,這是由于用戶IT設(shè)備和服務(wù)器均大部分采用交流輸入。但簡單評(píng)論交流或直流供電哪種模式更好,意義不大,因?yàn)榈玫降慕Y(jié)論總是片面的,但作為IT設(shè)備的基礎(chǔ)供電設(shè)施,必須滿足IT設(shè)備的供電要求,這永遠(yuǎn)是第一位的。
4 傳統(tǒng)UPS、模塊化UPS、高壓直流的方案比較
通過一個(gè)IDC機(jī)房的實(shí)際應(yīng)用案例來比較三種供電方案,例如假定負(fù)載為240個(gè)IT機(jī)柜,每個(gè)機(jī)柜需要4kVA的供電,機(jī)房整體供電總量為960kVA,為便于管理,將80個(gè)IT機(jī)柜為一個(gè)區(qū)，共分為三個(gè)區(qū)域進(jìn)行供電，每區(qū)分為4列，每列放置20個(gè)機(jī)柜，供電標(biāo)準(zhǔn)按T4級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
(1)傳統(tǒng)機(jī)型UPS“3+1”并機(jī)2N型供電方案配置說明:
①4臺(tái)400kVA傳統(tǒng)UPS組成“3+1”冗余并機(jī),共8臺(tái)400kVA傳統(tǒng)式UPS組成2N供電，總?cè)萘靠蛇_(dá)到1200kVA(見圖1)。
?、诿拷MUPS輸出配置交流并機(jī)柜,交流并機(jī)柜后再配置三個(gè)交流輸出分配柜,每個(gè)交流輸出分配柜各有4路分路輸出,分別供給各交流列頭柜。
(2)高壓直流2N型供電方案配置說明:因?yàn)楦邏褐绷飨到y(tǒng)容量較小,同時(shí)輸出為懸浮供電,所以采用分區(qū)、分散式雙母線供電模式。
?、倜總€(gè)區(qū)域使用6臺(tái)240V/600A的HVDC(高壓直流)系統(tǒng),分為兩組3臺(tái)并聯(lián),組成2N供電模式,每個(gè)區(qū)域的供電容量為432kVA,總共需3組18臺(tái)HVDC系統(tǒng),總輸出容量為1296kVA(見圖2);
?、诿?臺(tái)600AHVDC系統(tǒng)并機(jī)輸出后需接入到直流輸出分配柜,每個(gè)直流輸出分配柜再分為4路輸出,分別供給直流列頭柜。
(3)模塊化UPS2N型供電方案
配置說明:因?yàn)槟K化UPS系統(tǒng)已經(jīng)具備了冗余特性,所以無需并聯(lián),直接采用分區(qū)、分散式雙母線供電模式。
①每個(gè)區(qū)域使用兩臺(tái)400kVA模塊化UPS組成2N供電方案,總共需要3組6臺(tái)模塊化UPS,總輸出容量為1200kVA(見圖3);
?、谀K化UPS輸出直接連接交流輸出分配柜，交流輸出分配柜分為4路為別供給交流列頭柜。
三種方案對(duì)比見表1。
5 模塊化UPS目前在用戶當(dāng)中存在的疑慮有那些?是如何解決的?
(1)模塊之間的環(huán)流、同步存在的危害?如何解決傳統(tǒng)單機(jī)UPS并聯(lián)運(yùn)行,環(huán)流和同步問題是考驗(yàn)并聯(lián)系統(tǒng)安全的最重要指標(biāo)，而且并聯(lián)數(shù)量越多，環(huán)流和同步問題越難控制，所以傳統(tǒng)UPS，并聯(lián)數(shù)量越多，可靠性反而降低，這是由于單機(jī)UPS的電路結(jié)構(gòu)所決定的，因?yàn)楫?dāng)兩臺(tái)單機(jī)UPS并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，如產(chǎn)生環(huán)流，會(huì)造成其中一臺(tái)UPS逆變電路直流母線電壓升高，輕則保護(hù)退出，重則造成IGBT過壓損壞或直流母線上的電解電容損壞，給系統(tǒng)運(yùn)行安全帶來的影響是毀滅性的。
而模塊化UPS在設(shè)計(jì)之初,首要解決的就是多模塊并聯(lián)問題,交流電與直流電不同,它的電壓和電流不是單向而是雙向的,這就意味著交流電在并聯(lián)時(shí)絕對(duì)沒有環(huán)流是不可能的,但通過電路分析可以得出,環(huán)流最大的影響是造成逆變電路直流母線電壓的升高,如果將所并聯(lián)的UPS模塊的直流母線連接在一起,相當(dāng)于所有模塊共用一條直流母線,就會(huì)從根本上解決環(huán)流帶來的負(fù)面影響,這一點(diǎn)在模塊機(jī)上很容易實(shí)現(xiàn),而在傳統(tǒng)單機(jī)UPS上卻是無法實(shí)現(xiàn)的,所以對(duì)于模塊化UPS,即使產(chǎn)生環(huán)流,也不會(huì)給系統(tǒng)運(yùn)行帶來負(fù)面影響,所體現(xiàn)出來的只是均流精度的差異。
(2)模塊數(shù)量與故障概率和維護(hù)量
模塊數(shù)量增多,出問題的概率自然增加,但這里先說明幾個(gè)概念:首先,不能簡單地把模塊機(jī)和傳統(tǒng)單機(jī)對(duì)等起來,因?yàn)楹饬恳粋€(gè)產(chǎn)品的故障概率,要從生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性、生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化、元器件的耐壓、過流應(yīng)力和余量等多方面綜合考量,而模塊機(jī)比傳統(tǒng)單機(jī)在制造過程中，很容易形成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流程，所以它的可靠性及生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)單機(jī);
其次,模塊機(jī)采用冗余并聯(lián)模式工作,理論上即使模塊故障,只是冗余的減少,不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,即降低了系統(tǒng)故障的概率;
最后,通信行業(yè)現(xiàn)階段大量使用的-48V整流器對(duì)此問題也做出了最好的回答,因?yàn)樵谏鲜兰o(jì)90年代中期,通信行業(yè)使用的全是單機(jī),但現(xiàn)在模塊化整流器的廣泛應(yīng)用已經(jīng)充分的證實(shí)了這個(gè)事情不是問題。
(3)模塊化UPS存在的不足
模塊化UPS與傳統(tǒng)單機(jī)相比,從系統(tǒng)的可靠性、維護(hù)性、擴(kuò)展性、性能參數(shù)指標(biāo)、體積重量包括成本,均具有優(yōu)勢,但對(duì)于模塊化UPS這個(gè)行業(yè),筆者有些建議和看法:①目前模塊化UPS的價(jià)格較貴,尤其沒有合資和國產(chǎn)化;②設(shè)計(jì)院對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)不太熟悉。
(4)模塊化UPS使用中和傳統(tǒng)UPS有那些不同
先控模塊化UPS可實(shí)現(xiàn)最多四套系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行,與傳統(tǒng)UPS單機(jī)功能基本一致,但在實(shí)際使用和設(shè)計(jì)中,建議模塊機(jī)系統(tǒng)不再并聯(lián),采用分區(qū)、分散供電模式,這樣既保證系統(tǒng)的冗余性、擴(kuò)展性、維護(hù)性，同時(shí)也避免環(huán)流帶來的負(fù)面影響，對(duì)于T4級(jí)的IDC機(jī)房和通信局站的動(dòng)力中心，采用模塊機(jī)雙總線輸出的供電方案為佳；對(duì)于T3級(jí)IDC機(jī)房，采用模塊機(jī)單機(jī)運(yùn)行即可。
編輯簡介
李露,女,在北京致遠(yuǎn)華騰科技有限公司公司任職。主要從事云計(jì)算等新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)方向的相關(guān)研究,產(chǎn)品領(lǐng)域集中在機(jī)房環(huán)境設(shè)備,主要包括UPS、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房監(jiān)控設(shè)備等。
模塊化UPS概念從2002年開始推出,提高供電系統(tǒng)的可用性、可靠性、可維護(hù)性及節(jié)能特性這種概念是符合用戶需要的,而且技術(shù)上沒有不可逾越的困難,因此,一些公司仍在不斷改進(jìn)、研發(fā)并推出新的模塊化產(chǎn)品,經(jīng)過10多年的發(fā)展,模塊機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性、市場占有率等方面已不可同日而語,2009～2010年中國電信通過廣州電信研究院對(duì)模塊機(jī)的深入測試,及上海電信、廣東電信、廣西電信、新疆電信等實(shí)際使用單位的反映,都認(rèn)為生產(chǎn)模塊化UPS的幾個(gè)主流廠家(先控、APC、NEWA、艾默生、科華、中興等),已經(jīng)完全滿足通信行業(yè)對(duì)UPS的要求,并在2011年底開始對(duì)模塊機(jī)第一次集中采購,至今已連續(xù)進(jìn)行了三次集采,通過綜合性能、價(jià)格、用戶反饋等方面評(píng)比,先控榮幸獲得60%以上的份額。
2 模塊化UPS應(yīng)用情況
以先控為例,2012年模塊機(jī)銷售額為1.4億,平均每月生產(chǎn)的UPS系統(tǒng)(100～600k)約150套,模塊數(shù)量在1000臺(tái)左右,已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。
(1)通信行業(yè)
河北聯(lián)通二樞紐使用240k模塊機(jī)30多套;內(nèi)蒙聯(lián)通通信樞紐樓使用480k模塊機(jī)4套;山東聯(lián)通各地市使用90～200k模塊機(jī)20多套;上海聯(lián)通使用200k模塊機(jī)兩套;上海移動(dòng)使用200k模塊機(jī)18套;中國電信集團(tuán)公司東四機(jī)房使用600k模塊機(jī)兩套;上海信多處機(jī)房使用200～480k模塊機(jī)26套;北京電信西單機(jī)房使用480k模塊機(jī)兩套;廣東電信人民中機(jī)樓使用480k模塊機(jī)4套;新疆電信通信樞紐樓及各地市使用200k模塊機(jī)20多套;浙江電信使用480k模塊機(jī)兩套;山西電信使用480k模塊機(jī)4套;其他還有廣西信、重慶電信、陜西電信、黑龍江電信、黑龍江聯(lián)通、山東聯(lián)通、河北聯(lián)通等單位,還使用了先控很多早期的模塊化產(chǎn)品(30～90k)。
(2)IDC行業(yè)
廊坊潤澤IDC機(jī)房使用480k模塊機(jī)24套;上海錦華IDC機(jī)房使用480k模塊機(jī)19套;上海騰訊IDC機(jī)房使用320k模塊機(jī)18套;河北聯(lián)通鹿泉IDC機(jī)房使用400k模塊機(jī)22套;此外在高鐵、高速、機(jī)場、政府、稅務(wù)、金融證券、學(xué)校、軍工科研院所等單位,都有大量的典型應(yīng)用案例。
3 高壓直流供電發(fā)展趨勢
從高壓直流的發(fā)展來看,這項(xiàng)技術(shù)在國際上很早就有了研究和探討,但實(shí)際應(yīng)用卻很少,在我國正好相反,研究和探討起步較晚,但應(yīng)用和推廣確是最先開始的。通信行業(yè)最早是從2008年江蘇電信參照電力操作電源的規(guī)范,開始實(shí)踐、試驗(yàn),并定點(diǎn)小規(guī)模試用開始的,然后逐步推廣到其他省的電信公司試用,作為國內(nèi)在高壓直流技術(shù)方面首位“吃螃蟹”的用戶,中國電信在該技術(shù)上的應(yīng)用步伐
可謂邁得飛快。中國電信集團(tuán)數(shù)據(jù)顯示,截止2012年12月底,通信行業(yè)全網(wǎng)用直流電源(240V)系統(tǒng)數(shù)大約為600套,每套設(shè)備的電流大約在400～600A,每套相當(dāng)于160kVA的UPS容量,與模塊化UPS一樣,中國電信也先后進(jìn)行了三次集中采購。
(1)高壓直流的特點(diǎn)
?、偌夹g(shù)門檻要求不高,國內(nèi)
生產(chǎn)整流器的廠家較多,如艾默生、中達(dá)、動(dòng)力源、中恒等公司,且與通信行業(yè)接觸良好、用戶最集中;
?、陔姵刂苯訏煸谳敵瞿妇€上,系統(tǒng)供電可靠性更高;
?、鄄捎媚K化結(jié)構(gòu),可在線擴(kuò)容、維護(hù)、割接等;
?、軐?duì)于維護(hù)人員而言,直流電源的操作相對(duì)于UPS更簡單;
⑤從節(jié)能角度看,與傳統(tǒng)帶工頻變壓器的UPS相比,整機(jī)效率能提高5%～10%,但與模塊化UPS或高頻UPS相比,基本相當(dāng)甚至還略低。
(2)高壓直流面臨的問題
①高壓直流尚未形成明確的標(biāo)準(zhǔn),比如電壓等級(jí),選擇240V、336V或380V差異非常大,而選擇不同的電壓等級(jí)又面臨著負(fù)載適應(yīng)性、人身安全、系統(tǒng)節(jié)能、輸出配電等諸多問題,很難兩全;
?、谀壳霸跇?biāo)準(zhǔn)未形成的情況下,很多IT設(shè)備廠家普遍對(duì)高壓直流處于觀望態(tài)度,暫時(shí)不愿意承諾提供設(shè)備的維保等服務(wù)。這意味著一旦用戶在高壓直流環(huán)境下的IT設(shè)備發(fā)生故障,其售后服務(wù)以及損失賠償上得不到保障;
?、墼谝恍└叨说姆?wù)器電源中，采用了交流頻率檢測、輔助電源單極供電等，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備雖不損壞但不能正常開機(jī)等小概率事件。還有，部分交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)類設(shè)備不支持高壓直流，均需要配備UPS或逆變器等設(shè)備;
?、芨鶕?jù)中國電信實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),可用240V直流電源的IT設(shè)備占總數(shù)量的95%以上,不可用數(shù)量小于5%。這5%的概率雖小,還是需要用戶在切換到高壓直流系統(tǒng)之前做大量細(xì)致的設(shè)備適應(yīng)性測試工作。
總之,從應(yīng)用層面和應(yīng)用歷史看,模塊化UPS要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于高壓直流,這是由于用戶IT設(shè)備和服務(wù)器均大部分采用交流輸入。但簡單評(píng)論交流或直流供電哪種模式更好,意義不大,因?yàn)榈玫降慕Y(jié)論總是片面的,但作為IT設(shè)備的基礎(chǔ)供電設(shè)施,必須滿足IT設(shè)備的供電要求,這永遠(yuǎn)是第一位的。
4 傳統(tǒng)UPS、模塊化UPS、高壓直流的方案比較
通過一個(gè)IDC機(jī)房的實(shí)際應(yīng)用案例來比較三種供電方案,例如假定負(fù)載為240個(gè)IT機(jī)柜,每個(gè)機(jī)柜需要4kVA的供電,機(jī)房整體供電總量為960kVA,為便于管理,將80個(gè)IT機(jī)柜為一個(gè)區(qū)，共分為三個(gè)區(qū)域進(jìn)行供電，每區(qū)分為4列，每列放置20個(gè)機(jī)柜，供電標(biāo)準(zhǔn)按T4級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
(1)傳統(tǒng)機(jī)型UPS“3+1”并機(jī)2N型供電方案配置說明:
①4臺(tái)400kVA傳統(tǒng)UPS組成“3+1”冗余并機(jī),共8臺(tái)400kVA傳統(tǒng)式UPS組成2N供電，總?cè)萘靠蛇_(dá)到1200kVA(見圖1)。
?、诿拷MUPS輸出配置交流并機(jī)柜,交流并機(jī)柜后再配置三個(gè)交流輸出分配柜,每個(gè)交流輸出分配柜各有4路分路輸出,分別供給各交流列頭柜。
(2)高壓直流2N型供電方案配置說明:因?yàn)楦邏褐绷飨到y(tǒng)容量較小,同時(shí)輸出為懸浮供電,所以采用分區(qū)、分散式雙母線供電模式。
?、倜總€(gè)區(qū)域使用6臺(tái)240V/600A的HVDC(高壓直流)系統(tǒng),分為兩組3臺(tái)并聯(lián),組成2N供電模式,每個(gè)區(qū)域的供電容量為432kVA,總共需3組18臺(tái)HVDC系統(tǒng),總輸出容量為1296kVA(見圖2);
?、诿?臺(tái)600AHVDC系統(tǒng)并機(jī)輸出后需接入到直流輸出分配柜,每個(gè)直流輸出分配柜再分為4路輸出,分別供給直流列頭柜。
(3)模塊化UPS2N型供電方案
配置說明:因?yàn)槟K化UPS系統(tǒng)已經(jīng)具備了冗余特性,所以無需并聯(lián),直接采用分區(qū)、分散式雙母線供電模式。
①每個(gè)區(qū)域使用兩臺(tái)400kVA模塊化UPS組成2N供電方案,總共需要3組6臺(tái)模塊化UPS,總輸出容量為1200kVA(見圖3);
?、谀K化UPS輸出直接連接交流輸出分配柜，交流輸出分配柜分為4路為別供給交流列頭柜。
三種方案對(duì)比見表1。
5 模塊化UPS目前在用戶當(dāng)中存在的疑慮有那些?是如何解決的?
(1)模塊之間的環(huán)流、同步存在的危害?如何解決傳統(tǒng)單機(jī)UPS并聯(lián)運(yùn)行,環(huán)流和同步問題是考驗(yàn)并聯(lián)系統(tǒng)安全的最重要指標(biāo)，而且并聯(lián)數(shù)量越多，環(huán)流和同步問題越難控制，所以傳統(tǒng)UPS，并聯(lián)數(shù)量越多，可靠性反而降低，這是由于單機(jī)UPS的電路結(jié)構(gòu)所決定的，因?yàn)楫?dāng)兩臺(tái)單機(jī)UPS并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，如產(chǎn)生環(huán)流，會(huì)造成其中一臺(tái)UPS逆變電路直流母線電壓升高，輕則保護(hù)退出，重則造成IGBT過壓損壞或直流母線上的電解電容損壞，給系統(tǒng)運(yùn)行安全帶來的影響是毀滅性的。
而模塊化UPS在設(shè)計(jì)之初,首要解決的就是多模塊并聯(lián)問題,交流電與直流電不同,它的電壓和電流不是單向而是雙向的,這就意味著交流電在并聯(lián)時(shí)絕對(duì)沒有環(huán)流是不可能的,但通過電路分析可以得出,環(huán)流最大的影響是造成逆變電路直流母線電壓的升高,如果將所并聯(lián)的UPS模塊的直流母線連接在一起,相當(dāng)于所有模塊共用一條直流母線,就會(huì)從根本上解決環(huán)流帶來的負(fù)面影響,這一點(diǎn)在模塊機(jī)上很容易實(shí)現(xiàn),而在傳統(tǒng)單機(jī)UPS上卻是無法實(shí)現(xiàn)的,所以對(duì)于模塊化UPS,即使產(chǎn)生環(huán)流,也不會(huì)給系統(tǒng)運(yùn)行帶來負(fù)面影響,所體現(xiàn)出來的只是均流精度的差異。
(2)模塊數(shù)量與故障概率和維護(hù)量
模塊數(shù)量增多,出問題的概率自然增加,但這里先說明幾個(gè)概念:首先,不能簡單地把模塊機(jī)和傳統(tǒng)單機(jī)對(duì)等起來,因?yàn)楹饬恳粋€(gè)產(chǎn)品的故障概率,要從生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性、生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化、元器件的耐壓、過流應(yīng)力和余量等多方面綜合考量,而模塊機(jī)比傳統(tǒng)單機(jī)在制造過程中，很容易形成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流程，所以它的可靠性及生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)單機(jī);
其次,模塊機(jī)采用冗余并聯(lián)模式工作,理論上即使模塊故障,只是冗余的減少,不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,即降低了系統(tǒng)故障的概率;
最后,通信行業(yè)現(xiàn)階段大量使用的-48V整流器對(duì)此問題也做出了最好的回答,因?yàn)樵谏鲜兰o(jì)90年代中期,通信行業(yè)使用的全是單機(jī),但現(xiàn)在模塊化整流器的廣泛應(yīng)用已經(jīng)充分的證實(shí)了這個(gè)事情不是問題。
(3)模塊化UPS存在的不足
模塊化UPS與傳統(tǒng)單機(jī)相比,從系統(tǒng)的可靠性、維護(hù)性、擴(kuò)展性、性能參數(shù)指標(biāo)、體積重量包括成本,均具有優(yōu)勢,但對(duì)于模塊化UPS這個(gè)行業(yè),筆者有些建議和看法:①目前模塊化UPS的價(jià)格較貴,尤其沒有合資和國產(chǎn)化;②設(shè)計(jì)院對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)不太熟悉。
(4)模塊化UPS使用中和傳統(tǒng)UPS有那些不同
先控模塊化UPS可實(shí)現(xiàn)最多四套系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行,與傳統(tǒng)UPS單機(jī)功能基本一致,但在實(shí)際使用和設(shè)計(jì)中,建議模塊機(jī)系統(tǒng)不再并聯(lián),采用分區(qū)、分散供電模式,這樣既保證系統(tǒng)的冗余性、擴(kuò)展性、維護(hù)性，同時(shí)也避免環(huán)流帶來的負(fù)面影響，對(duì)于T4級(jí)的IDC機(jī)房和通信局站的動(dòng)力中心，采用模塊機(jī)雙總線輸出的供電方案為佳；對(duì)于T3級(jí)IDC機(jī)房，采用模塊機(jī)單機(jī)運(yùn)行即可。
編輯簡介
李露,女,在北京致遠(yuǎn)華騰科技有限公司公司任職。主要從事云計(jì)算等新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)方向的相關(guān)研究,產(chǎn)品領(lǐng)域集中在機(jī)房環(huán)境設(shè)備,主要包括UPS、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房監(jiān)控設(shè)備等。
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