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数据中 心UPS不间断电源系统技术与架构的演进之路
来源:www.mjsjfw.com 发布时间:2020年09月19日

一个典型的数据中 心供电系统,由中压配电、变压器、低压配电、不间断电源、末端配电以及发电机等设备组成。其中,UPS的主要作用,是在市电电源中断、发电机启动之前,确保所带的负载持续供电,因此,UPS系统包含了储能设备,如蓄电池或飞轮;此外,传统UPS还具有隔离市电侧浪涌、电压骤升骤降等作用。

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UPS系统是数据中 心供电连续性的重要保障,UPS系统的可靠性直接影响数据中 心的可靠性,同时,在绝大多数数据中 心,UPS系统的损耗可占IT设备能耗的10以上。因此,提高UPS系统的可靠性,同时降低其损耗,就成为数据中 心UPS系统架构演变的主旋律。
1. 传统UPS供电系统
目前,数据中 心内应用不间断电源还是传统UPS,它主要由整流AC-DC、逆变DC-AC和静态旁路3部分电路组成,DC母线上挂接蓄电池,输入AC正常时,经整流和逆变两次转换后为负载供电,同时为蓄电池浮充,输入AC中断时,蓄电池由浮充转放电,经逆变器为负载供电,对负载来说,感受不到输入端电源的中断。
UPS设备的分类
从结构上看,UPS设备可以分为后备式、在线互动式、双转换在线式、Delta 转换在线式等类型,其中前两种主要用于小容量负载(≤5kVA),Delta转换在线式技术受专利保护,因此,大型数据中 心主要采用双转换在线式UPS设备。
传统的双转换在线式UPS设备采用可控硅整流,主要的问题是谐波电流畸变率(THDi)高(10-30),转换效率低(85-92)。
随着电力电子器件的发展,呈现出IGBT取代可控硅整流的趋势,IGBT整流的优势是取消变压器,因而降低了成本,同时有比较好的输入特性,在较宽的负载范围内,可以将THDi控制在5-10之间,好处是效率的提升,通常在87-95之间。目前,IGBT整流型UPS的可靠性比可控硅整流型略低。
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