提高数据中心能源效率之模块化UPS

模块化UPS系统组成

模块化UPS系统是由：机架、UPS功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成。

1)机架：具有输入、输出、应急旁路、人工维修支路等配电线路和连线端子，设有与之对应的电力开关。

2)功率模块：具备完整的UPS功能，模块内部包括整流电路、逆变电路、充电电路和控制电路。

3)静态开关模块：当UPS电源处于保护或故障状态时，静态开关模块可不间断的切换到旁路，继续为负载供电，集中式的静态开关模块是按照系统最大输出容量设计的。

4)显示通信模块：是集中数据显示、通信、报警和远程网络化监控的平台。

5)电池组：所有模块共享电池组

模块化UPS设计遵循的五大特性

先进性：延长机器的服务寿命

从电路结构上解决环流对UPS模块并联的负面影响

采用集中旁路的静态开关工作模式，静态开关按照系统最大输出容量配置，并采用冗余设计

分散式控制理论，功率模块、监控模块、静态开关模块均可在线插拔，互不影响

顺位主从同步控制技术，运行无瓶颈

并联运行时，每个模块内部的整流电路、充电电路、逆变电路与其他模块保持均衡

全面的高频化和数字化技术应用，代表了现阶段电源产品的最高技术水准

稳妥性：提高可靠性与可用性

UPS模块化带来可靠性和可用性的提高

采用了高频化、数字化技术，使可靠性大幅度提高;

取消了输出隔离变压器，又使可靠性进一步提高;

采用了无主同步并联技术，消除了瓶颈，使可靠性再度提高;

容易实现高可靠的分区供电方案;

功率模块、监控模块、静态开关模块均可在线插拔，互无影响;

具有了使MTTR=0的可能性;

为不是专业技术人员的用户带来方便;

灵活性：便于增减容量、移动和更换等

从2~24个模块在线扩容;

降低初期购置成本;

满足後期设备随需扩展;

实现在线投资;

随业务发展“动态成长”

管理性：UPS模块化可简化维护工作和维修及保养

模块级的维修——无需查找故障点

修复时间不受人为因素影响——可控

一般不需工程师到现场——自主维护

无需转旁路、在线热插拔——不影响负载运行

经济性：最高的性价比产品

提高性价比=降低初期购置成本

=降低扩容维护成本

=降低后期运行成本

模块化UPS设计遵循的三原则

节能

在以负载功率因数为0.8的100KvaUPS为例，使用使用工频机UPS，由于多了变压器和谐波滤波器，每年消耗的电能比要高频机UPS消耗的电能多。UPS发展的方向是高频化、小型化、智能化和绿色化。小型化可以节省投资、提高效率、节约空间等，而小型化的前提是高频化。

环保

环境污染的三个方面：可闻噪声污染、电噪声污染和大气污染。所以模块化UPS设计上，需要做到以下几点：

提高发电和输电设备的利用率;

减少供电传输和设备的无功损耗;

减少因谐波电流而引起的用电设备误动作;

减少因谐波而产生的电磁干扰;

避免电网局部的并联或串联谐振;

降低电源设备自身噪音;

低碳

节约原材料、减轻重量、节约成本和能量