關(guān)于數(shù)據(jù)中心機房ups電源的解決方案配置

專業(yè)人員在選配機房UPS電源過程中考慮容量問題時，首先會確定UPS電源容量大小，然后根據(jù)實際負(fù)載容量、負(fù)載的類型、容量使用率、環(huán)境條件、UPS不間斷電源的類型及實際負(fù)載能力、潛在擴容需求這些參考因素在進(jìn)行具體問題具體分析。

實際負(fù)載容量這是決定UPS電源容量大小的最根本因素。UPS電源的輸出能力必須達(dá)到或超過負(fù)載需要才能保證正常供電。實際應(yīng)用中要考慮UPS電源是采用集中式供電還是分布式供電。采用集中式供電的負(fù)載總量應(yīng)是將機房所有由UPS電源供電負(fù)載的功率累計。采用分布式供電的則根據(jù)每臺UPS電源所帶負(fù)載不同確定。

通常電氣設(shè)備的負(fù)載容量稱為視在功率，用S表示，單位VA。視在功率包含有功功率P(單位W)和無功功率Q(單位Var)，其大小的關(guān)系是S2=P2+Q2。這里我們將有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，純阻負(fù)載的功率因數(shù)為1，容性負(fù)載的功率因數(shù)一般在0.6~0.7。

如上所述，不同類型的負(fù)載其有功功率和無功功率的比例不同，但UPS電源需向負(fù)載同時提供足夠的有功功率和無功功率，則實際輸出能力受負(fù)載類型所限制。對于計算機類負(fù)載，UPS電源基本上可以輸出額定的功率，如果負(fù)載是阻性或電感性的，則UPS電源的輸出功率有所下降，需要加大UPS電源容量。例如功率因數(shù)為0.7的1KVAUPS，帶計算機負(fù)載可以帶滿1KVA，帶純阻性負(fù)載最多只 能帶700VA(這時有功功率是700W)，帶電感性負(fù)載則更低。因此在計算負(fù)載容量時，對以W值表現(xiàn)功率的阻性、感性負(fù)載，應(yīng)折算成VA值，一般地計算方法是：阻性負(fù)載的VA值=W值÷0.7;感性負(fù)載的VA值=W值÷0.3。

一、UPS電源容量使用率

    由于計算機機房設(shè)備有各種開關(guān)電源類的非線性負(fù)載及各類打印機負(fù)載，這些負(fù)載沖擊電流大，如果供電UPS電源容量過小，長期重載運行，容易出現(xiàn)波形失真，而且易造成輸出末級功率器件過流，加上重載引起的發(fā)熱量，對系統(tǒng)可靠性明顯不利。對于大功率UPS，一般建議容量使用率控制在0.6~0.8。

當(dāng)然UPS電源容量也不宜過大。UPS電源帶很小的負(fù)載雖然有利于可靠性，但過度輕載運行，一則浪費了投資，二則在市電長時間停電時，電池一直小電流放電，容易發(fā)生深度放電引起損壞。

二、UPS電源環(huán)境條件

UPS電源的工作溫度一般應(yīng)控制在0~40℃范圍內(nèi)。如果溫度過高、通風(fēng)條件不好，則不利于散熱，應(yīng)降額使用。另外海拔高度也有影響，海拔超過1000m后每升高1000m，UPS電源應(yīng)降額5%使用。

三、UPS電源的類型及實際負(fù)載能力

不同類型的UPS電源其帶載能力有所不同。工頻機的輸出能力較好，而高頻機的實際帶載能力只有工頻機的0.9倍。

另外一些廠商的產(chǎn)品，可能存在實際負(fù)載能力較標(biāo)稱容量低的現(xiàn)象，這是產(chǎn)品的可信性問題，用戶在應(yīng)用時不得不考慮這一因素?？迫A公司多年來一直保持良好的信譽，產(chǎn)品經(jīng)過嚴(yán)格的測試和質(zhì)量把關(guān)，用戶完全可以放心。設(shè)備的潛在擴容需求配置UPS電源容量應(yīng)考慮設(shè)備今后擴容需要，留有一定余量，將來負(fù)載增加了，不至于再次購置UPS電源。

盡量選用具有并機功能的機型，必要時可通過UPS電源并機成倍擴大輸出容量。同時，在配置UPS電源的輸入輸出配電柜時，應(yīng)將線纜及空開留有一定余量，方便日后擴容。

四、沖擊性負(fù)載對UPS電源的影響

對于計算機等非線性負(fù)載，其電流波形是周期性的非正弦波，峰值與有效值之比(峰值因數(shù))可達(dá)到2~2.5，具體一定的沖擊性。通常UPS電源的峰值因數(shù)為3：1，適合電腦等非線性負(fù)載在正常工作時的峰值因數(shù)要求。但當(dāng)負(fù)載量增多，電流波形不規(guī)律地疊加后，UPS電源等供電設(shè)備的電流容量還不足以滿足負(fù)載的瞬間電流要求，會造成輸出波形畸變。在這種情況下需要考慮增加供電設(shè)備的容量，從而提高電流提供能力。

另外計算機負(fù)載在開機時會產(chǎn)生超出平常多倍的大沖擊電流，尤其是多臺計算機同時開機的情況，通常超過UPS電源的峰值因數(shù)承受能力，因此在選擇UPS電源容量時除了選擇過載能力強的類型，還需要考慮負(fù)載波動及沖擊余量，適當(dāng)增大UPS電源容量以抵御負(fù)載的波動。

而對于某些特殊負(fù)載(如高速行打)而言，在起動或工作過程中會產(chǎn)生很強的沖擊電流，負(fù)載容量瞬間升高數(shù)倍(有時高達(dá)6倍)。對于此種負(fù)載應(yīng)在普通容量余量比例基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大余量。正確的容量冗余對UPS電源的正常穩(wěn)定工作及UPS電源的工作壽命影響很大，經(jīng)常工作在滿載或過載狀態(tài)下的UPS電源系統(tǒng)故障的機會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正確容量冗余的UPS電源電源。

五、系統(tǒng)擴容的需要

如果最初選擇UPS電源沒有考慮余量，則一旦設(shè)備增加，超出UPS電源的負(fù)荷能力，就必須重新購置一臺新的UPS電源，不僅浪費了投資，而且可能受到場地擺放的限制、在布線安裝工作方面也帶來諸多不便。

所以在選擇UPS電源時，需要考慮2~3年內(nèi)擴容的可能性，適當(dāng)增加UPS電源功率容量，畢竟單位KVA容量UPS電源的價格，隨著UPS電源容量的增大而下降，增出容量的成本比單買同樣容量的UPS電源要節(jié)省許多。另外，盡量選用具有并機功能的機型，必要時可通過UPS電源并機成倍擴大輸出容量。同時，在配置UPS電源的輸入輸出配電柜時，應(yīng)將線纜及空開留有一定余量，方便日后擴容。

看完上面專業(yè)介紹的UPS不間斷電源選配時應(yīng)該參考哪些因素和遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)相信大家已經(jīng)很清楚地計算機機房UPS電源配備方案和配備標(biāo)準(zhǔn)。