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關(guān)于APC UPS電源在數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)架構(gòu)

所屬分類：常見問題發(fā)布時(shí)間： 2023-03-20

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關(guān)于APC UPS電源在數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)架構(gòu)

一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，由中壓配電、變壓器、低壓配電、不連續(xù)電源、末端配電以及發(fā)電機(jī)等設(shè)備組成。其中，APCUPS的主要作用，是在市電電源中綴、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)之前，確保所帶的負(fù)載持續(xù)供電，因而，UPS系統(tǒng)包含了儲(chǔ)能設(shè)備，如蓄電池或飛輪；此外，傳統(tǒng)UPS還具有隔離市電側(cè)浪涌、電壓驟升驟降等作用。

apcups電源系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心供電連續(xù)性的重要保證，UPS系統(tǒng)的牢靠性直接影響數(shù)據(jù)中心的牢靠性，同時(shí)，在絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心，UPS系統(tǒng)的損耗可占IT設(shè)備能耗的10%以上。因而，進(jìn)步UPS系統(tǒng)的牢靠性，同時(shí)降低其損耗，就成為數(shù)據(jù)中心UPS系統(tǒng)架構(gòu)演化的主旋律。

傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)

目前，數(shù)據(jù)中心內(nèi)應(yīng)用最廣的不連續(xù)電源還是傳統(tǒng)UPS，它主要由整流AC-DC、逆變DC-AC和靜態(tài)旁路3局部電路組成，DC母線上掛接蓄電池，輸入AC正常時(shí)，經(jīng)整流和逆變兩次轉(zhuǎn)換后為負(fù)載供電，同時(shí)為蓄電池浮充，輸入AC中綴時(shí)，蓄電池由浮充轉(zhuǎn)放電，經(jīng)逆變器為負(fù)載供電，對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)，感受不到輸入端電源的中綴。

1UPS設(shè)備的分類

從構(gòu)造上看，APC UPS設(shè)備能夠分為后備式、在線互動(dòng)式、雙轉(zhuǎn)換在線式、Delta轉(zhuǎn)換在線式等類型，其中前兩種主要用于小容量負(fù)載（≤5kVA），Delta轉(zhuǎn)換在線式技術(shù)受專利維護(hù)，因而，大型數(shù)據(jù)中心主要采用雙轉(zhuǎn)換在線式UPS設(shè)備。

傳統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)換在線式UPS設(shè)備采用可控硅整流，主要的問題是諧波電流畸變率（THDi）高(10-30%)，轉(zhuǎn)換效率低(85-92%)。

隨著電力電子器件的開展，呈現(xiàn)出IGBT取代可控硅整流的趨向，IGBT整流的優(yōu)勢(shì)是取消變壓器，因此降低了本錢，同時(shí)有比擬好的輸入特性，在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)，能夠?qū)HDi控制在5-10%之間，最大的益處是效率的提升，通常在87-95%之間。目前，IGBT整流型UPS的牢靠性比可控硅整流型略低。

2UPS冗余設(shè)計(jì)

由于UPS設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，因而本身容易發(fā)作毛病，設(shè)備冗余能夠進(jìn)步可用性，UPS系統(tǒng)便有了N、N+X、2N、”市電+U電“等架構(gòu)。

N系統(tǒng)滿足根本需求，沒有冗余的APC UPS設(shè)備。它的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，硬件配置本錢低廉；由于UPS工作在設(shè)計(jì)滿負(fù)荷條件下，因而效率較高。其缺陷是可用性低，當(dāng)UPS發(fā)作毛病，負(fù)載將轉(zhuǎn)換到旁路供電，無(wú)維護(hù)電源；在UPS、電池等設(shè)備維護(hù)期間，負(fù)載處于無(wú)維護(hù)電源狀態(tài)；存在多個(gè)單毛病點(diǎn)。

N+X并聯(lián)冗余系統(tǒng)是指由N+X臺(tái)型號(hào)規(guī)格相同且具有并機(jī)功用的UPS設(shè)備并聯(lián)組成的系統(tǒng)，配置N臺(tái)UPS設(shè)備，其總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的根本容量，再配置X臺(tái)（X＝1～N）UPS冗余設(shè)備，允許X臺(tái)設(shè)備毛病退出檢修。相關(guān)于“N”系統(tǒng)，“N+X”系統(tǒng)在UPS配置上有了一定的冗余，系統(tǒng)牢靠性有所進(jìn)步，同時(shí)帶來(lái)了系統(tǒng)配置本錢的增加、系統(tǒng)負(fù)荷率的降低以及效率降低。N+X系統(tǒng)在本錢增加不多的前提下進(jìn)步了可用性，因而，在數(shù)據(jù)中心得到了普遍的應(yīng)用，但是該系統(tǒng)在UPS輸出端依然存在單毛病點(diǎn)，實(shí)踐項(xiàng)目中由此形成的系統(tǒng)宕機(jī)屢見不鮮。?

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