机房UPS节能措施

Ups是一种不间断电源\\“初中机房建设”，其主要功能有两方面：一是提高供电正常时对负荷的供电质量，二是保证备用电池在供电异常时通过备用电池不间断供电。目前，UPS的节能必须从方案、UPS、电池、配电等方面进行。

1.按需扩大能力的灵活规划

一般数据中心的建设并不是一步之遥，将考虑未来几年的容量扩张，在设计UPS容量时一般认为是比较大的，一次安装了几台大功率UPS并联机，初始负荷仅为规划容量的10%，使UPS的利用率很低，造成电力浪费。如何避免这种情况的发生，从UPS云计算中心建设、IDC大数据机房成本、计算机通信老机房改造、施工安装、施工期、学生、教室、中学、小学、职业学校、普通学校、工厂、超市、企业、军队、学校、医院、政府、房地产、办公楼、新弱电机房升级、大中小网络机房规划、机房级别、办公室、办公大楼、铁路、操作员、教育、中小学、大学、初中、初中、指挥大厅、控制室、监控室、酒店、会议室、应急机房、A、B、C、银行、标准化、保险、再保险、一张卡、安全、远程、静态、疲惫的安全门、远程存储、虚拟化、模块化、备灾、螺栓布局、布局、工业耦合器、ODF、IT专用光纤、布线、维护、维护、施工、调试、恢复、测试、A、B、C级信息机房、1、2、3、1、2、3间弱电房供电系统的考虑，应包括：

(1)供电方案设计

目前，UPS的供电方式主要有两种：分散供电和集中供电。分布式电源是指由一个UPS供电的一个或多个设备的电源。分散供电的优点是分散风险，不会因UPS异常而导致大部分设备停电；缺点是UPS分散，管理不便，布线不易规划。另一种是采用集中式电源，由一组大功率UPS直接供电给数据中心的所有负载。集中式电源的优点是便于规划、管理和维护，缺点是UPS系统异常时，数据中心容易造成大面积停电，采用并行结构可以避免。因此，上述两种方案各有优缺点，目前的数据中心普遍采用集中式供电方式。由于UPS并联机数量有限，当UPS系统数目超过4时，其可靠性并不比单机供电系统高得多。当机房UPS总容量超过一定限度时，建议按计划将机房划分为几个区域。规划可以参考：一台单机的容量不应超过400千伏安，并联机床的数量不应超过3台。

(2)UPS在线并行机的扩容功能

根据不同时期的负载能力要求，数据中心UPS容量规划可以采用逐步扩大容量的方案，使投资方案更加经济，同时使UPS工作在一个更高的效率点。目前，中高功率段的UPS具有冗余并行机的功能，这不仅提高了系统的可靠性，而且为机房的扩展提供了条件。综合布线、规格技术型号、配电架、桥梁、标签、标识、集成、强电柜、冷道、平面效果图设计、出入控制、机柜、电缆、UPS、防火、移动环、空调、漏电检测、导线行走架、固定电线、防尘、承载架、PDU、保温、无线、交换机、路由器、防火墙、大屏幕、kvm、消防、装饰、现代、品牌、制造商、地铁、大学、核心、简单、整体、传统、绿色、无尘、检查、网吧、秘密、保密、屏蔽、灾后恢复、排名、通信、节能、多媒体、电子政务、中国国家、医疗、二级医院、节能环保、公安指挥中心、秘密级、远程备份、财政局、华为智能城市、证券、微型模块、保险、民用建筑等。只要在UPS前后的配电箱中预留足够的空气开关，并在机房规划相应的空间，就可以实现UPS并联机的扩容功能。关键是并联机床的加工过程，当各种品牌的UPS连接到机床上时，UPS的设置需要修改。此时，UPS必须处于维护旁路状态。UPS由市政电源直接供电。如果此时电力波动很大，甚至停电，就会导致大面积的系统瘫痪。因此，并行容量扩展必须具有在线并行容量的功能，即当UPS并联容量扩展时，只需修改新的UPS软件，使其与原来的UPS系统保持一致，在不关闭原有UPS系统的情况下，新UPS就可以直接集成到原来的系统中。在扩容前后，UPS以在线方式工作，以避免切换到旁路电源的高风险运行。

(3)采用模块化UPS，实现容量的逐步扩展。

目前，模块化UPS已在我国开始应用。模块化不间断电源的特点主要有：可扩展容量、平均故障修复时间短和N“≤X”冗余并行机的经济实现。

2.提高UPS的能量效率，优化负载效率曲线。

目前，UPS是一种在线双转换结构，其工作时存在整流和逆变器的功率损耗。以容量为400 kVA的UPS为例，当UPS效率提高1%/千瓦时时，一年节省电费400×0.8×0.01×24×365×0.95×26630.4元。可以看出，提高UPS的工作效率可以为数据中心节省大量的电能。由此可见，提高UPS的效率是降低整个机房能耗的较直接途径。因此，购买UPS，试图获得更有效的UPS。

当然，UPS的高效率不仅在满载时是高的，而且必须有一个高效率的曲线，特别是当\\“1≤1”并联系统时，根据系统规划，每个UPS的容量不应超过50%。如果效率小于90%，即使满载效率大于95%，要求UPS采取措施优化效率曲线也是毫无意义的。当负载较低时，UPS的效率也能达到较高的效率。

UPS效率与输出功率的关系曲线

除了提高UPS本身的效率外，还可以利用UPS上面的一些功能。如生态经济运行模式。其原理是在较好的电源环境下激活此功能，使UPS直接由静态旁路供电，此时逆变器处于待机状态，正常运行，但无输出能量，一旦电源出现异常，UPS立即切换到逆变电源状态，开关时间一般在1ms以内，见图2，蓝色为输入波形，黄色为输出电压波形。由于逆变器处于待机状态，自身损耗很小，UPS的效率可达97%以上，与正常模式相比，节省功率可达3%以上。

ECO模式到正常电源模式的波形图

使用ECO模式必须满足下列条件：

主要结果如下：(1)静态旁路必须采用两组高度可靠的晶闸管，不应采用接触器与晶闸管的组合，因为接触器吸收关闭时，接触点会点亮，工作数百次后不能正常工作。但晶闸管不存在这一问题，同时可以缩短开关时间。

(2)建议在较好的电源环境中使用，如一次供电装置等。

3.降低输入电流谐波，提高功率因数。

谐波产生的根本原因是电力线存在一定的阻抗，这相当于一个由电阻、电感和容量组成的无源网络。由于非线性负载产生的非正弦电流，电路中的电流和电压畸变称为谐波。谐波的危害包括：造成电气元件(如电容、变压器、电动机等)的附加损耗和加热；提高电气元件的温度、低效率、加速绝缘老化和降低使用寿命；干扰设备的正常运行；增加无功功率和降低电力设备(例如变压器、电缆、配电设备)的有功功率；低供电效率；谐振，特别是柴油发电机发电时的谐振；开式跳闸、保险丝、设备无故损坏。UPS是电网的一种非线性负载，运行时会产生大量的谐波。以6脉冲整流器UPS为例，输入功率因数一般在0.75左右。谐波大于30%。降低UPS工作谐波的主要方法如下：

主要研究结果如下：(1)采用12脉冲整流器。其原理是在原有6脉冲整流器的基础上，在输入端增加移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后，谐波可降至10%左右。其优点是比较简单，谐波改善明显；缺点是功率因数的改善有限，价格稍高。

(2)采用无源滤波器。根据LC滤波电路原理，对UPS产生的谐波进行滤波，补偿功率因数。其优点是工艺简单，成本低，缺点是只能补偿特征阶次谐波，且受负载阻抗的影响很大，不能适用于全功率段。

机房建设范围：成都、四川、贵阳、贵州、昆明、云南、拉萨、西藏、重庆。

机房建设项目：机房、信息中心、云计算中心、数据中心。

机房建设行业：学校机房、医院机房、军事机房、办公机房、办公楼机房、铁路机房、操作员机房、政府机房、楼宇机房、弱电机房、教育机房、中小学机房、大学机房、高中机房、初中机房、工厂机房、指挥厅机房、控制室机房、后备机房、备灾室、房地产机房、监控机房、网络机房、储藏室、酒店房间、会议室、应急机房、秘密机房、A级机房。B级机房、C级机房、小型工厂机房、银行机房、标准化机房等。