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如何確保UPS電源真正成為永不間斷的電源?
來源:本站 發(fā)布時間:2013-1-15 18:38:54 瀏覽次數(shù): 次
如何確保UPS電源真正成為不間斷的電源?使網(wǎng)絡“永遠在線”?這可能是行業(yè)的永恒主題--需求一直在挑戰(zhàn)技術,應用永遠在推動創(chuàng)新。就目前而言,在UPS電源應用中有幾點需要引起注意,首先一點就是工頻機和高頻機的選用。在這一方面,人們存在著一個認識的誤區(qū),往往認為高頻的就是好的,高頻機優(yōu)于工頻機,其實工頻UPS與高頻UPS的優(yōu)劣無法孤立分析,應從具體應用上來看。
針對這一問題,山東UPS電源專家們做過專門分析,指出在兩個重要方面工頻機的優(yōu)勢:1)可靠性;2)負載對零地電壓的要求。一方面,工頻機采用可控硅SCR整流器,技術成熟,抗電流沖擊能力強。由于SCR屬于半控器件,不會出現(xiàn)直通、誤觸發(fā)等故障;相比而言,高頻機采用的IGBT高頻整流器雖然開關頻率較高,但是IGBT工作時有嚴格的電壓、電流工作區(qū)域,抗沖擊能力較低。因此在總體可靠性方面,IGBT整流器比SCR整流器低。
另一方面,大功率三相高頻機零線會引入整流器并作為正負母線的中性點,這種結構就不可避免地造成整流器和逆變器高頻諧波耦合在零線上,抬升零地電壓,造成負載端零地電壓抬高,很難滿足IBM、HP等服務器廠家對零地電壓小于1V的場地需求。另外,在市電和發(fā)電機切換過程,高頻機往往因零線缺失而必須轉(zhuǎn)旁路工作,在特定工況下可能造成負載閃斷的重大故障;工頻機因整流器不需要零線參與工作,在零線斷開時,UPS電源可以保持正常供電。
從結構上講,工頻機UPS和高頻機UPS 的差異主要表現(xiàn)在隔離變壓器上,而工頻機對隔離變壓器的使用,在很大程度上提升了UPS電源的可靠性。
從綜合性能方面來講,工頻機和高頻機則各有優(yōu)劣,至少在當前,不存在誰取代誰的問題?蛻粼谶x購設備的過程中應當立足于自身的實際需要,而不是盲目跟從他人。比如,企業(yè)要建設中大型的數(shù)據(jù)中心,那么對可靠性和穩(wěn)定性的要求就應當放在第一位,大功率的工頻機UPS就應當是首選;如果是一般的辦公場所應用,或者主要考慮到設備對空間的占用,則可以考慮采用高頻機UPS。
與其他設備不同的是,作為確保供電質(zhì)量和供電連續(xù)性的關鍵系統(tǒng),UPS電源對可靠性的要求是“永無止境”的,UPS本身性能的“無限提升”已經(jīng)無法滿足應用的需求,冗余式的“設備備份”配置設計方案由此而生。也就是說,為使網(wǎng)絡盡可能地獲得“100%高可利用率”,就必須在整套UPS電源冗余并機供電系統(tǒng)中消除可能出現(xiàn)的單點“瓶頸故障”隱患,因此也就需要在整套UPS供電系統(tǒng)中,從由高壓輸入變壓器的低壓側(cè)/備用發(fā)電機所組成的冗余式的輸入電源端起,直至送到最終用戶設備的輸入端為止的整套UPS供電系統(tǒng)的配置中,都必須采取必要的冗余設計和配置,以便獲得足夠的“容錯”功能;谏鲜鲈,一些設備廠商在關鍵應用中向客戶提供了雙總線的供電方案,有廠商提供的冗余式“雙總線輸出”型供電系統(tǒng)可使關鍵負載的供電可靠性達到99.99999%。
其實,對于機房的可靠性而言,供電本身已經(jīng)不可能孤立地考量,機房供電與環(huán)境包括基礎設施的管理和監(jiān)控越來越成為一個密不可分的整體,作為一切具體技術和業(yè)務應用的基礎,這一系統(tǒng)需要相對獨立和統(tǒng)一的規(guī)劃和建設。如果沒有一以貫之的思路,無論是電源設備還是其他基礎設施系統(tǒng)都是隨著核心業(yè)務的增長而分期投入,分散采購,導致機房基礎設施品牌林立、設備千差萬別,造成系統(tǒng)的兼容性問題和維護的困難,勢必會降低整體機房的可靠性,最終帶來安全隱患。
可見,以UPS電源為基礎構建高可靠的供電系統(tǒng)遠非購買幾臺設備那么簡單,它需要按需考察設備性能、按需配置供電系統(tǒng)。對于設備提供商而言,則需要對數(shù)據(jù)中心應用以及客戶需求具有深入的理解,需要擁有供電甚至整個基礎設施系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的技術和專業(yè)知識,能夠提供包括供配電、制冷、基礎設施管理等方面的全線產(chǎn)品,為客戶設計合理的整體解決方案,同時提供高效的技術支持和維護,唯有如此,才能夠更有效地保證系統(tǒng)的可靠性與可用性,使機房“永不宕機”,使網(wǎng)絡“永遠在線”。
針對這一問題,山東UPS電源專家們做過專門分析,指出在兩個重要方面工頻機的優(yōu)勢:1)可靠性;2)負載對零地電壓的要求。一方面,工頻機采用可控硅SCR整流器,技術成熟,抗電流沖擊能力強。由于SCR屬于半控器件,不會出現(xiàn)直通、誤觸發(fā)等故障;相比而言,高頻機采用的IGBT高頻整流器雖然開關頻率較高,但是IGBT工作時有嚴格的電壓、電流工作區(qū)域,抗沖擊能力較低。因此在總體可靠性方面,IGBT整流器比SCR整流器低。
另一方面,大功率三相高頻機零線會引入整流器并作為正負母線的中性點,這種結構就不可避免地造成整流器和逆變器高頻諧波耦合在零線上,抬升零地電壓,造成負載端零地電壓抬高,很難滿足IBM、HP等服務器廠家對零地電壓小于1V的場地需求。另外,在市電和發(fā)電機切換過程,高頻機往往因零線缺失而必須轉(zhuǎn)旁路工作,在特定工況下可能造成負載閃斷的重大故障;工頻機因整流器不需要零線參與工作,在零線斷開時,UPS電源可以保持正常供電。
從結構上講,工頻機UPS和高頻機UPS 的差異主要表現(xiàn)在隔離變壓器上,而工頻機對隔離變壓器的使用,在很大程度上提升了UPS電源的可靠性。
從綜合性能方面來講,工頻機和高頻機則各有優(yōu)劣,至少在當前,不存在誰取代誰的問題?蛻粼谶x購設備的過程中應當立足于自身的實際需要,而不是盲目跟從他人。比如,企業(yè)要建設中大型的數(shù)據(jù)中心,那么對可靠性和穩(wěn)定性的要求就應當放在第一位,大功率的工頻機UPS就應當是首選;如果是一般的辦公場所應用,或者主要考慮到設備對空間的占用,則可以考慮采用高頻機UPS。
與其他設備不同的是,作為確保供電質(zhì)量和供電連續(xù)性的關鍵系統(tǒng),UPS電源對可靠性的要求是“永無止境”的,UPS本身性能的“無限提升”已經(jīng)無法滿足應用的需求,冗余式的“設備備份”配置設計方案由此而生。也就是說,為使網(wǎng)絡盡可能地獲得“100%高可利用率”,就必須在整套UPS電源冗余并機供電系統(tǒng)中消除可能出現(xiàn)的單點“瓶頸故障”隱患,因此也就需要在整套UPS供電系統(tǒng)中,從由高壓輸入變壓器的低壓側(cè)/備用發(fā)電機所組成的冗余式的輸入電源端起,直至送到最終用戶設備的輸入端為止的整套UPS供電系統(tǒng)的配置中,都必須采取必要的冗余設計和配置,以便獲得足夠的“容錯”功能;谏鲜鲈,一些設備廠商在關鍵應用中向客戶提供了雙總線的供電方案,有廠商提供的冗余式“雙總線輸出”型供電系統(tǒng)可使關鍵負載的供電可靠性達到99.99999%。
其實,對于機房的可靠性而言,供電本身已經(jīng)不可能孤立地考量,機房供電與環(huán)境包括基礎設施的管理和監(jiān)控越來越成為一個密不可分的整體,作為一切具體技術和業(yè)務應用的基礎,這一系統(tǒng)需要相對獨立和統(tǒng)一的規(guī)劃和建設。如果沒有一以貫之的思路,無論是電源設備還是其他基礎設施系統(tǒng)都是隨著核心業(yè)務的增長而分期投入,分散采購,導致機房基礎設施品牌林立、設備千差萬別,造成系統(tǒng)的兼容性問題和維護的困難,勢必會降低整體機房的可靠性,最終帶來安全隱患。
可見,以UPS電源為基礎構建高可靠的供電系統(tǒng)遠非購買幾臺設備那么簡單,它需要按需考察設備性能、按需配置供電系統(tǒng)。對于設備提供商而言,則需要對數(shù)據(jù)中心應用以及客戶需求具有深入的理解,需要擁有供電甚至整個基礎設施系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的技術和專業(yè)知識,能夠提供包括供配電、制冷、基礎設施管理等方面的全線產(chǎn)品,為客戶設計合理的整體解決方案,同時提供高效的技術支持和維護,唯有如此,才能夠更有效地保證系統(tǒng)的可靠性與可用性,使機房“永不宕機”,使網(wǎng)絡“永遠在線”。
