UPS冗余并联与双总线连接供电方案
为多机双总线同一冗余结构方案在多机双总线的情况下,除去前面的UPS电源冗佘方案外,还可采用该图的结构方式。以后双电源的设备越来越多,不用大型STS的双总线结构越来越多。那时双总线与并联冗余的设备量就非常接近了,甚至相同。
采用双总线进一步的节能方案
对于一个大的信息中心机房山特UPS电源而言无疑有大
量的设备,但核心机器只是一部分而不是全部;即使是核心机器,这些机器的功率容量一般不会很大,当然刀片服务器的情况除外,这样一来就给供电方案的节能措施提供了方便。对于那些不是重点的机器可直接由双总线的一路提供,而对那些重点的机器供电进行多重保护,就可节约相当大的一部分能量。这里不妨介绍一个实际的例子:某系统配置了600kVA×2作1+1冗余的UPS,本来作1+1冗余直接并联即可满足可靠性和容量要求,但在实际方案中却给出了如图13(a)的电路结构。这里两台600kVA UPS铅酸蓄电池分成两路后分别送到10台60kVA容量的STS上,10台STS各带自己的负载。开始由UPSl供电,一旦UPSl故障,STS就可以自动将UPS2切入来替换UPSl,以达到双电源冗余供电的目的。从前面的讨论中可以看出,在这里的可靠性与容量并未发生矛盾,两个单台UPS在容量上尚有极大的空间。如果不直接并联冗余,便丢失了双倍过载能力的优点,直接隐患是多了一个故障点。在过载能力上就走到串联热备份的路子上去了。并暴露出了如下的问题:
1) 增加了功率损耗
为了有一个量的概念,拟作如下计算,以满负荷为例,首先计算出UPS的输出电流:
I=600kVA/220V=2727A
静态开关是由三个PN结的可控硅构成,导通压降设为U=1.5V,于是在这些可控硅管上的消耗功率就是:
P=IU=2727A×1.5V≈4091W
每年消耗能量:
Q=4091W×8760h≈35837kWh=35837度
即每年仅仅STS就消耗掉35837度电能,有资料显示每1kWh电的煤燃烧后可向大气中排放2.72kg的二氧化碳,35837度电的煤就向大气中排放35837×2.72kg=97477kg的二氧化碳。如果采用图12(b)的电路结构方案,就可将这些功率节约下来,将煤省下来,将二氧化碳的排放量降下来。
冗余式UPS均流技术研究 冗余式UPS不间断电源也称为冗余式UPS并机系统,其特点是由两台或两台以上的UPS并机同时向负载供电,在容量上至少冗余一台UPS。冗余式UPS的可靠性较高,当其中一台或冗余的几台UPS出现故障时,其他的UPS仍可正常向负载供电,避免了因为出现故障UPS而断电。 在冗余式山特UPS电源并机系统中,均流技术是整个系统的核心,冗余结构是以均流技术为基础,均流设计的是否得当,直接决定了UPS的稳定性和可靠性。因此,应该深入的研究UPS的均流技术实现的途径及与其相适应的控制策略、控制方法、外部接口电路等。 环流的产生 从理论上讲,如果多台普通在线式UPS由同一路电网供电,都可直接并联构成冗余式UPS电源。由于单机UPS的逆变器跟踪旁路市电,而这些参与并机的UPS都在跟踪同一路市电,一旦直接并机也就相当于互相在相位上跟踪。这些参与并机的UPS在频率和相位上都必须是一致的,因为:(1)在相位上,虽然它们都在频率和相位上跟踪旁路,但在相位上有超前和落后之分,一般大容量UPS的相位跟踪在,如果这两台并联的UPS一个是+,另一个是-,那么两个并联后就有可能在相位上相差,这就有可能使两...
UPS用蓄电池的选择和充电模式的研究 蓄电池是UPS 系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个UPS 系统的可靠程度。同时,它的价格比较高,一般占UPS 系统成本的1/4—1/3。实践证明,蓄电池的故障占UPS系统总体故障的40%以上,它是整个UPS 系统中平均无故障时间(MrIBF)最短的器件之一。因此,UPS 电池的选择和充电模式的研究,不仅关系到经济成本问题,还直接影响UPS 电源的不间断供电。 UPS电池的种类和工作原理 UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。目前,在线运行的蓄电池基本上有两种,它们都属于铅酸蓄电池。 1. 防酸隔爆铅酸蓄电池 这种电池在早期的UPS不间断电源系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往电池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS系统中已很少配用。 电池化学反应式如下: PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4 由此化学反应式得知,铅酸蓄电池在放电之后,电解液因与正负极板生成PbSO而耗用硫...