机架式UPS电源节能有效提高机房能源效率

　　机架式UPS电源节能有效提高机房能源效率。机房机架式UPS电源作为护航机房数据中心持续稳定运行的保障，其次配置容量不应该过大，所以在设计安装机房机架式UPS不间断电源前，一定要考察清楚机房环境，然后设计适合的解决方案，才能助力机房节能降耗。

　　好的机架式UPS电源应具备几个关键特质，首先是高输入功因数应大于0.99，如此便能节省输入端的虚功消耗，亦节省输入端的配电成本；其次是低输入电流谐波，宜低于3%~5%水平，以避免影响配电端其它设备的电源使用。新的UPS设计多采IGBT高频整流，至于传统多相整流加上滤波器，顶多仅能降到5%~7%，需付出额外成本来降低电流谐波，且只有在满载时才有较好效果。

　　目前，机架式UPS电源的节能必需从方案、UPS、电池、配电等方面全方位进行。

　　机房UPS电源节能的重要性

　　机房的可靠供电是重中之重，机架式UPS电源就是为了解决不间断供电而设置的。另外，通信设备和精密的网络设备是不允许电力有间断的，以服务器为核心的网络中心要配备UPS电源是不言而喻的。

　　据IDC统计，我国电脑故障的原因45%主要由电源问题引起,在我国，大城市停电的次数平均为0.5次/月，中等城市为2次/月，小城市或村镇为4次/月，电网至少存在这几种问题：断电、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、电压跌落、脉冲干扰。因此，改善电源质量，从配置一台节能机架式UPS电源开始。

　　机架式UPS电源节能有效提高机房能源效率

　　1、供电方案设计

　　目前机架式UPS电源供电方案主要有分散供电、集中供电两种。分散供电是一台UPS为一台或多台设备供电。分散供电的好处是分散风险,不会因为一台UPS异常造成大部分设备停电;缺点是UPS分散布置,不便管理,而且布线不容易规划。

　　另一种是采用集中供电,由一套大功率的UPS直接对数据中心的所有负载供电。集中供电的好处是便于规划、管理方便、维护方便;缺点是如果UPS系统异常,容易引起数据中心大面积停电事故,此缺点可以通过采用并联构架来避免。

　　因此,以上两种方案各有优缺点,目前的数据中心和机房一般都采用集中供电方案。由于UPS并机数量有限制,而且当机架式UPS系统并机数量超过4台时,其可靠性并不比单机供电系统高多少。当机房UPS装机总容量超过一定限度时,建议将机房按几期规划分成几个区域进行供电。

　　2、提高UPS自身能效

　　目前机架式UPS均为在线式双变换构架，在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为400kVA的UPS为例，每度电按0.95元计算，UPS效率每提高1%，一年节省的电费为400×0.8×0.01×24×365×0.95=26630.4元。可见提高UPS的工作效率，可以为数据中心节省一大笔电费，可见提高UPS效率是降低整个机房能耗的最直接方法。因此采购UPS，尽量采购效率更高的UPS。

　　当然UPS效率高不仅仅是满载时效率高,同时也必须具备一个较高的效率曲线,特别是在“1+1”并机系统时,根据系统规划,每台UPS容量不得大于50%,所以要求机架式UPS电源必须采取措施优化效率曲线,使UPS效率在较低负载时也能达到较高的效率。

　　3、降低输入电流谐波，提高功率因数

　　采用12脉冲整流器。其原理是在原有6脉冲整流器基础上，在输入侧增加一个移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后，可以将谐波降低至10%左右。优点是较为简单，谐波改善明显;缺点是对功率因数改善有限，价格略高。

　　机架式UPS电源采用高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计整流器。原理是采用高频率PWM控制IGBT导通，对输入电压波形进行分割，使输入电流波形尽量接近正弦波，并对输入电压和电流相位差进行补偿。优点是体积轻，价格便宜，效果好;缺点是技术结构复杂，不易维护，受功率器件影响，目前容量大小受到限制。

　　4、电池管理及配电管理技术

　　UPS都配备了电池组，用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大一部分，甚至超过UPS本身的投资，而电池的使用年限明显低于UPS设备。影响UPS电池寿命的因素有很多，主要包括温度、充电、放电、循环次数等。如果能够对上述几个因素进行综合处理，可以大大延长电池的使用寿命，延长电池更换周期，节约电池投资。

　　机架式UPS电源并联系统中采用先进的智能控制和故障诊断与保护策略，使系统可自动适应不同的应用条件和环境，减少人工干预和调试程序，同时实时检测系统运行状态，实现故障的智能诊断与保护，提高系统运行可靠性，降低系统维护和维修成本。

　　存能电气一直在大力提倡环保节能机架式UPS电源充分吸收当代科技界成果，研发出一种ECO节能模式，让UPS电源主机工作效率达到98%，与一般的工作模式相比，节省了8%的损耗。ECO工作原理：当市电品质优异时，UPS主机系统通过旁路EMC滤波输出向负载供电，逆变器待机;当市电电压或频率超出一定范围时，则UPS转为双变换工作模式。

　　总体来说，机架式UPS电源节能降耗对机房的意义重大，机架式UPS电源将引领UPS行业新的发展！