发电机和UPS备用电源兼容并机运行的问题和挑战

来源：存能电气  日期：2019-06-17 16:40  浏览量：次

　　发电机和UPS备用电源兼容并机运行的问题和挑战。考虑到发电机和UPS备用电源在保护数据中心免受停机影响方面的互为补充的作用，解决其电源匹配和兼容方面存在的障碍非常重要。数据中心管理人员应了解这些设备的操作特性、交互和设计，以确保获得强大的一致性。

　　发电机和UPS备用电源兼容并机运行的问题和挑战

　　本着兼容匹配的原则，以下是数据中心运营商在提高发电机和UPS备用电源的运行可靠性和性能可以采取的六个步骤：

　　●评估发电机电压和频率调节。每台UPS都有设定的输入电压和频率范围，如果超过其阈值，将导致UPS电源拒绝切换到备用发电机供电，并继续使用电池供电。如果发电机的频率或电压范围太宽而导致UPS无法随，则UPS控制系统可能会将备用发电机解释为一种不稳定的电源。如果发生这种情况，UPS将一直保持电池供电，这将会导致电池完全耗尽，导致负载中断运行。

　　●调整备用发电机的功率。发电机的功率越大，频率越稳定，因此当UPS不再采用电池储存的电力，并开始从发电机获取电力时，它需要处理的电力浪涌越多。考虑到这一点，只要预算允许，确定备用发电机的功率，并允许采用发电机友好型UPS实现一些潜在增长。需要注意的是，不同的发电机、UPS、调节器类型将会影响供应商保证UPS成功兼容和匹配发电机的能力。因此，对于采用容量在25kVA以上的UPS一般建议如下：

　　1.采用汽油、丙烷、天然气为动力的机械调速备用发电机功率是负载功率的3倍(其中包括UPS输入功率、机房空调，以及其他必须保持在线运行的设备)。

　　2.配备电子调速器的备用发电机的功率是总负载功率的1.25至1.5倍。

　　●考虑燃料来源。常见的发电机燃料选择包括丙烷、天然气和柴油，每种燃料都有其自身的优点和缺点。采用丙烷和天然气燃料运行的发电机响应速度较慢，其功率需要比柴油发电机更大。而柴油被普遍认为是一种较好的燃料，并且主要用于50千瓦及更大的发电机解决方案。但是，柴油的存储寿命很短，其存储成本会使预算紧张。

　　●不要忽视调速器。大多数发电机配备有调速器，调速器在负载变化时将输送到发动机的燃料速度限制在安全水平，并稳定发电机的输出电压和频率。电子调速器响应迅速，而机械调速器速度较慢，也可能导致校准问题。

　　●考虑UPS拓扑。UPS的拓扑类型也会影响UPS和备用发电机的兼容性和配置，因为并非全部UPS电源都可以在不依赖电池的情况下补偿频率变化。后备UPS和在线互动式UPS都使用电池来防止频率变化影响受保护的负载。因此，发电机的不稳定频率可能导致UPS在发电机运行时转换到电池供电。另一方面，双变换在线UPS具有更宽的输入电压和频率范围。它重新创建正弦，波并过滤频率变化，作为其正常操作的一部分，从而延长电池寿命。

　　●咨询制造商。通常情况下，企业需要了解发电机制造商已经测试并允许其产品与UPS配套使用的预期用途，以避免出现UPS无法匹配发电机功率等一系列潜在问题。为确保实现UPS更好地与发电机的功率进行匹配，请在购买这些设备之前咨询UPS和发电机制造商。此外，还可以在制造商的规格中获知需要保护的预期负载功率量。

　　UPS电源与发电机的匹配配置方案

　　在UPS备用电源与发电机匹配使用中，只需为UPS配置少量后备电池以备切换时使用。发电机与市电转换即可以手动，也可以设置自动切换设备(ATS)。当市电出现故障，自动切换设备(ATS)将自动切换到发电机端，发电机经过一定的时间延迟(可根据客户需要设定时间)自动启动，提供电力保障。

　　在实际应用中，针对不同客户对供电系统的可用性要求不同，UPS与电源发电机的配置方式也不尽相同，总的说来，常见的分为单机方式、并机方式等，各种方式具有各自的特点。

　　1.UPS主机：UPS主机实现无论输入市电有无的情况下，向负载提供高质量的供电，在市电运行与电池运行转换时没有输出的间断；具有内置静态旁路系统提高了UPS电源的可用性，同时与维修旁路开关配合操作实现UPS关机维护时负载供电的不间断。

　　2.后备电池组+电池直流断路器：后备电池是市电中断后，负载供电的能量来源，其储存的能量经由UPS逆变后供给负载，电池断路器主要对电池组起过流、断路保护，避免电池损坏和UPS故障的扩大，另外，断路器在电池维护、更换时人为断开，可以保障维护人员的操作安全。

　　3.柴油发电机：在大功率的UPS系统中，长的后备时间要求所需的电池配置往往是占地大、投资高的方案，因此经常考虑采用柴油发电机加UPS的方案；即使有双路市电引入的场合，后备柴油机仍可作为最终的后备手段，而且与大容量后备电池组相比性价比更高。

　　数据中心运营商在保持系统正常运行的同时，面临着节省时间和资金，以及提高运营效率的巨大压力。通过在发电机和UPS备用电源之间形成备用供电联盟，组织可以解决这些问题，并使负载受到保护。而且，就像团队合作以信任为基础的牢固关系一样，组织将拥有一个经得起时间考验的后备供电平台。