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数据中心多模式UPS系统:除能源效率之外的优点

时间:2014-06-24 16:54 栏目:主页 > 电源与空调 >
由于受到政府监管部门和私营企业必须降低数据中心的运营成本和相关的能源使用的双重压力,不间断电源(UPS)系统制造商必须改进产品设计,以提高其产品的运营效率。

  数据中心行业组织如绿色网格协会强烈推荐使用最新的多模UPS系统技术,以使运行效率能够达到98%~99%的范围,而旧的,传统的单模UPS系统操作的运行效率则在93%~95%的范围内。目前,约50%的大型UPS系统制造商均已开始采用多模技术快速转换逻辑。这种类型的UPS很有可能将在未来五年获得大幅增长。

  何谓多模UPS系统?

  多模UPS系统能够为数据中心运营商提供两种工作模式的选择:其一,双转换模式,可提供优质的电力保障,以及多模或称“经济模式”,其提供了优质的工作效率。当企业用户选择多模式作为默认的操作模式时,能够帮助他们实现98 %到99%的效率,如果在UPS输入检测到电源异常,UPS系统会在不到两毫秒的时间内自动转移到高级保护模式。在美国,电源异常对于信息技术(IT)的关键负载是有害的,其时长通常占到每年总运行时间的仅三成,因此操作模式之间切换将最有可能是全年最小的。

  双转换模式是典型的电源保护模式,已经在大型UPS系统中存在几十年了,但它的致命弱点在于其工作效率一直维持在93%~95%的范围内。今天的用户要求更好的UPS的运行效率和较低的总拥有成本(TCO),同时又不牺牲充足的电力保障。这便是多模UPS发挥其用武之地的时候了。

  一项由Frost & Sullivan的研究显示,仅仅通过采用多模UPS系统,并在大部分时间运行多模UPS系统,一家占地面积达50000平方英尺的数据中心可在10年左右的时间里实现能源消耗节约达310万美元。这些节约来自于UPS系统本身能耗的减少和散热、通风和空调(HVAC)系统用于克服UPS系统排热的能耗的下降。随着能源成本持续上升,多模的UPS所带来的能源节约会随着时间的推移越来越多。

  除帮助降低总体拥有成本之外,多模的其他好处

  除了降低总体拥有成本和能源消耗的好处之外,多模式的UPS还提供了其他好处。这种技术提供了“智能”水平的输入功率监控,其中UPS将记录输入电源异常导致的多模传输到双转换模式下的数量和频率。过度或频繁电源异常将在UPS“锁定”多模式一段时间,采用公共市电一段时间以使其稳定下来。因此,多模式UPS系统能够就关于何时使用多模或双转换模式做出智能、实时、逻辑的决定,以最大限度地保护关键负载,而不牺牲经营效率。

  多模式UPS系统的第二个好处是延长零部件寿命。在多模操作中,许多UPS模块组件在低电流,低温度范围环境下运行,从而使寿命延长。其他组件,如风扇,根本不再使用。多模UPS制造商期待大部分组件最低能达到一到两年的寿命延长。

  多模UPS系统的第三个优点是输出故障的缓解。任何UPS输出短路或过载大会很快被上游拦截保护,而不会影响UPS系统运行模式的任何内部转换处理。这些UPS输出故障将直接放在“软”UPS逆变电源代替其源阻抗。

  一些制造商,如通用电气关键电源业务,在他们的多模系统设计了额外的独特功能,GE将其称为eBoost技术。这些功能包括在经济模式下电源路径提供功率调节的电平,在这种高效率的模式下利用一个线路电抗器;具体而言,它减轻了高频“增援”事件和低频率“环波”,使转移到双转换模式将被最小化。该反应器的设计还允许高达 +/-25%的电缆长度差,用于多UPS模块布线的并行输出总线。这种电缆长度差还提供落地式布局设计,提高了灵活性。其他一些UPS制造商必须保持电缆长度差为+/-10%或UPS的功率风险降额或排除不当并联UPS的运行。

  如上所述,在多模UPS系统下,可以使企业用户的营业费用减少(OPEX),再加上额外的优势,为数据中心用户在可预见的未来采用该UPS技术提供了许多令人信服的理由。多模UPS技术也应考虑其他关键任务和/或关键工序的应用,特别是225kVA以上的大功率应用程序,其能源消耗是一个关键问题。

  注:除非另有说明,本文中所引用的数据,均是基于行业标准的信息或由GE在其关键电源系统的部署中收集的数据。在这篇文章中引用的结论并不承诺性能保证或特定的结果,个别情况可能会根据规格和操作条件的不同而有所变化。

来源:机房360 作者:litao984lt

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