數據中心行業組織如綠色網格協會強烈推薦使用最新的多模配電系統技術,以使運行效率能夠達到98%~99%的範圍,而舊的,傳統的單模UPS系統操作的運行效率則在93%~95%的範圍內。目前,約50%的大型UPS系統製造商均已開始採用多模技術快速轉換邏輯。這種類型的UPS很有可能將在未來五年獲得大幅增長。
何謂多模UPS系統?
多模UPS系統能夠爲數據中心運營商提供兩種工作模式的選擇:其一,雙轉換模式,可提供優質的電力保障,以及多模或稱“經濟模式”,其提供了優質的工作效率。當企業用戶選擇多模式作爲默認的操作模式時,能夠幫助他們實現98 %到99%的效率,如果在UPS輸入檢測到電源異常,UPS系統會在不到兩毫秒的時間內自動轉移到高級保護模式。在美國,電源異常對於信息技術(IT)的關鍵負載是有害的,其時長通常佔到每年總運行時間的僅三成,因此操作模式之間切換將最有可能是全年最小的。
雙轉換模式是典型的電源保護模式,已經在大型UPS系統中存在幾十年了,但它的致命弱點在於其工作效率一直維持在93%~95%的範圍內。今天的用戶要求更好的UPS的運行效率和較低的總擁有成本(TCO),同時又不犧牲充足的電力保障。這便是多模UPS發揮其用武之地的時候了。
一項由Frost & Sullivan的研究顯示,僅僅通過採用多模UPS系統,並在大部分時間運行多模UPS系統,一家佔地面積達50000平方英尺的數據中心可在10年左右的時間裏實現能源消耗節約達310萬美元。這些節約來自於UPS系統本身能耗的減少和散熱、通風和空調(HVAC)系統用於克服UPS系統排熱的能耗的下降。隨着能源成本持續上升,多模的UPS所帶來的能源節約會隨着時間的推移越來越多。
除幫助降低總體擁有成本之外,多模的其他好處
除了降低總體擁有成本和能源消耗的好處之外,多模式的UPS還提供了其他好處。這種技術提供了“智能”水平的輸入功率監控,其中UPS將記錄輸入電源異常導致的多模傳輸到雙轉換模式下的數量和頻率。過度或頻繁電源異常將在UPS“鎖定”多模式一段時間,採用公共市電一段時間以使其穩定下來。因此,多模式UPS系統能夠就關於何時使用多模或雙轉換模式做出智能、實時、邏輯的決定,以最大限度地保護關鍵負載,而不犧牲經營效率。
多模式UPS系統的第二個好處是延長零部件壽命。在多模操作中,許多UPS模塊組件在低電流,低溫度範圍環境下運行,從而使壽命延長。其他組件,如風扇,根本不再使用。多模UPS製造商期待大部分組件最低能達到一到兩年的壽命延長。
多模UPS系統的第三個優點是輸出故障的緩解。任何UPS輸出短路或過載大會很快被上游攔截保護,而不會影響UPS系統運行模式的任何內部轉換處理。這些UPS輸出故障將直接放在“軟”UPS逆變電源代替其源阻抗。
一些製造商,如通用電氣關鍵電源業務,在他們的多模系統設計了額外的獨特功能,GE將其稱爲eBoost技術。這些功能包括在經濟模式下電源路徑提供功率調節的電平,在這種高效率的模式下利用一個線路電抗器;具體而言,它減輕了高頻“增援”事件和低頻率“環波”,使轉移到雙轉換模式將被最小化。該反應器的設計還允許高達 +/-25%的電纜長度差,用於多UPS模塊佈線的並行輸出總線。這種電纜長度差還提供落地式佈局設計,提高了靈活性。其他一些UPS製造商必須保持電纜長度差爲+/-10%或UPS的功率風險降額或排除不當並聯UPS的運行。
如上所述,在多模UPS系統下,可以使企業用戶的營業費用減少(OPEX),再加上額外的優勢,爲數據中心用戶在可預見的未來採用該UPS技術提供了許多令人信服的理由。多模UPS技術也應考慮其他關鍵任務和/或關鍵工序的應用,特別是225kVA以上的大功率應用程序,其能源消耗是一個關鍵問題。
注:除非另有說明,本文中所引用的數據,均是基於行業標準的信息或由GE在其關鍵電源系統的部署中收集的數據。在這篇文章中引用的結論並不承諾性能保證或特定的結果,個別情況可能會根據規格和操作條件的不同而有所變化。
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