機(jī)房UPS電源解決方案

在電子信息化建設(shè)工作中，機(jī)房供配電系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的設(shè)施，現(xiàn)代機(jī)房在不斷的發(fā)展，機(jī)房建設(shè)要求也在不斷增高，數(shù)據(jù)機(jī)房里的電源對(duì)其穩(wěn)定要求非常高，還要求現(xiàn)代機(jī)房能全年無休的工作，這樣的機(jī)房UPS電源解決方案是機(jī)房供電系統(tǒng)中非常重要的部分。即便在市電斷電或出現(xiàn)電網(wǎng)故障時(shí)，也要保障能有電源供機(jī)房使用，這就要求供電系統(tǒng)有可使機(jī)組停電的事故安保電源；因此，機(jī)房需配有機(jī)房UPS電源，從而提供機(jī)房供電的電源，是信息系統(tǒng)運(yùn)行的保障。

機(jī)房UPS電源解決方案的選擇是根據(jù)機(jī)房所需設(shè)備而定，如配監(jiān)控、服務(wù)器、交換機(jī)之類的屬于容性負(fù)載，在購買UPS電源時(shí)選擇高頻機(jī)；如果是印刷機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)門禁系統(tǒng)等等就屬于感性負(fù)載，需要配工頻UPS電源。根據(jù)負(fù)載的大小選擇合適的UPS，負(fù)載一般為UPS容量的0.6-0.7為宜，后備時(shí)間是根據(jù)客戶的需要來配配置的！

一、對(duì)UPS前級(jí)供電系統(tǒng)的要求

UPS可以向負(fù)載提供穩(wěn)壓度高、穩(wěn)頻、波形失真度小的高質(zhì)量電源，并且在與靜態(tài)旁路切換時(shí)可以做到供電無間斷。但要做到這點(diǎn)，它的前級(jí)供電質(zhì)量不容忽視。我們?cè)谠O(shè)計(jì)通信機(jī)房前級(jí)供電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

(1)前級(jí)供電系統(tǒng)電源質(zhì)量不宜太差，電壓及頻率應(yīng)穩(wěn)定在正常范圍。

(2)前級(jí)供電系統(tǒng)中不應(yīng)當(dāng)帶有別的頻繁啟動(dòng)負(fù)載，比如經(jīng)常使用的電梯，頻繁開啟的空調(diào)等。

(3)前級(jí)供電系統(tǒng)中的交流發(fā)電機(jī)組容量應(yīng)適當(dāng)放大。

二、UPS容量的確定

根據(jù)負(fù)載容量及性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)腢PS，既可保證UPS的供電質(zhì)量，降低故障率，又可節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。一般來說，UPS容量的確定主要是要滿足當(dāng)前負(fù)載的需要，同時(shí)，也要考慮幾個(gè)因素：

(1)負(fù)載性質(zhì)對(duì)UPS輸出功率的影響。

(2)UPS容量較負(fù)載不宜過大，使其過度輕載運(yùn)行。

(3)UPS容量不宜過小，使其長期處于重載運(yùn)行狀態(tài)。

(4)對(duì)于通信機(jī)房面積較大，負(fù)載不斷分期擴(kuò)容的情況，前期配置UPS容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮中遠(yuǎn)期發(fā)展趨勢(shì)，并在選型中挑選可并機(jī)或多機(jī)運(yùn)行的機(jī)型，以使中遠(yuǎn)期負(fù)載容量增大時(shí)，通過UPS并機(jī)擴(kuò)大其輸出容量。相應(yīng)地，配置UPS輸入輸出配電屏?xí)r，應(yīng)預(yù)留多臺(tái)UPS的輸入開關(guān)和中遠(yuǎn)期的負(fù)荷分路開關(guān)，以便于今后擴(kuò)容。

三、供電系統(tǒng)的電氣隔離及接地

一般來說，電網(wǎng)中經(jīng)常存在差模噪擾和共模噪擾，這些噪擾對(duì)計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行存在著不同程度干擾。另外，零線電位的偏移也會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行造成影響，所以在考慮UPS供電方案時(shí)應(yīng)采取措施把這些影響減少。對(duì)于大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等比較重要的負(fù)載，供電系統(tǒng)應(yīng)盡量采用帶工頻隔離變壓器的UPS電源。

四、正確配置UPS后備電池

為保證電網(wǎng)停電時(shí)，也能利用UPS電源繼續(xù)向計(jì)算機(jī)供電，后備電池的配置重要。

電池容量選擇應(yīng)遵循以下：即電池須在后備時(shí)間內(nèi)供電給逆變器，且在額定負(fù)載下，電池組電壓不應(yīng)下降到逆變器所允許的降低電壓以下。在布置機(jī)房設(shè)備排列時(shí)，應(yīng)盡量使電池組靠近UPS主機(jī)，縮短兩者連線長度，增大連線截面積，以降低連線自感量和線路壓降。電池組可安裝在電池柜內(nèi)，也可安裝在敞開的電池架中，前者美觀。整潔，但對(duì)樓板承重要求較高，后者可分散承重，且散熱性好，但占地面積多，易積塵，給維護(hù)帶來不便。

五、通過冗余方式增加供電

為了提高UPS供電，可采用多種UPS冗余連接方式，各種方式都有優(yōu)缺點(diǎn)，考慮方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況，選擇合適的模式。

當(dāng)前冗余連接方式大致有以下三種：

(1)雙機(jī)主從式熱備份。

將作為從機(jī)的UPS1輸出接到另一臺(tái)作為主機(jī)的UPS2的旁路輸入，正常運(yùn)行時(shí)由UPS2供電，UPS1處于備份。當(dāng)UPS2故障時(shí)，負(fù)載切換至UPS2旁路，由UPS1承擔(dān)負(fù)載供給任務(wù)。

(2)功率均分并聯(lián)備份。

該系統(tǒng)將兩臺(tái)或多臺(tái)UPS逆變單元并聯(lián)運(yùn)行，正常時(shí)兩臺(tái)(或多臺(tái))逆變器同時(shí)向負(fù)載均分供電，當(dāng)其中一臺(tái)故障時(shí)，該UPS從系統(tǒng)中脫離，用戶所需負(fù)載電流，由剩余逆變器按新的份額重新供電。

(3)并聯(lián)熱備份。

該系統(tǒng)將兩臺(tái)UPS的電池組輸入，整流器輸出及逆變器輸出并聯(lián)，并共用旁路，正常時(shí)兩臺(tái)整流器同時(shí)向兩逆變器供電，并向兩組電池充電，通過逆變器輸出靜態(tài)開關(guān)選擇其中一臺(tái)逆變器向負(fù)載供電，兩臺(tái)整流器和逆變器分別互為備用，只有當(dāng)兩臺(tái)逆變器同時(shí)故障時(shí)，系統(tǒng)將負(fù)載切至共同靜態(tài)旁路，由市電繼續(xù)向負(fù)載供電。

六、供電系統(tǒng)應(yīng)具備智能性

為了保證供電系統(tǒng)能長期不間斷運(yùn)行，UPS具有智能性，對(duì)運(yùn)行中的UPS狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)UPS故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)。診斷和處理，并減少因故障或檢修而造成的間斷，同時(shí)，作為通信機(jī)房動(dòng)力系統(tǒng)的一部分，應(yīng)提供通信協(xié)議，以便納入動(dòng)力集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。

一般來說，作為智能性的機(jī)房設(shè)備UPS應(yīng)具備下列功能：

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)視電路中各部分狀態(tài)，隨時(shí)獲取主機(jī)工作時(shí)的有關(guān)參數(shù)。

(2)人機(jī)交互功能?？砂磳?shí)際運(yùn)行情況，通過程序修改，重新設(shè)置UPS內(nèi)部的各種臨界工作點(diǎn)閥值，也可讀取UPS電源各種工作參數(shù)。

(3)故障診斷功能。對(duì)監(jiān)測(cè)到的不正常參數(shù)及時(shí)分析，及早發(fā)現(xiàn)故障苗頭，顯示其性質(zhì)、部位，給出處理方法，并自動(dòng)記錄有關(guān)信息。

(4)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。提供一個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)接口，能通過RS232或RS485接口經(jīng)調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)與異地計(jì)算機(jī)終端通訊，達(dá)到遙測(cè)和遙信的目的。

一個(gè)機(jī)房UPS電源解決方案的好壞，直接決定了通信機(jī)房?jī)?nèi)重要負(fù)載是否能正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)通信機(jī)房UPS供電系統(tǒng)時(shí)，我們既要節(jié)省投資，又要考慮系統(tǒng)的靈活性，為通信設(shè)備及計(jì)算機(jī)負(fù)載提供保障。