通信行业UPS电源应用方案

随着人类对通信业务的需求日益增长，通信网络的演变正如数年前所预测的那样，迅速向计算机与通信(C&C)的紧密结合的模式发展。建立在以软交换技术为基础的核心网络技术上的下一代通信网络(NGN)以及第三代移动电话(3G)都将以计算机网络技术作为平台。当今的通信网络，从技术的发展趋势上已经是IT(信息技术)与CT(通讯技术)的日益融合。虽然在下一代通信核心网络层面为了保证供电安全的可靠性，仍将以直流电源作为基础供电电源模式，但在业务支撑系统平台上，使用交流电源供电模式也将同时并存。基于计算机类设备的大量应用，UPS系统设备在通信网络上的使用也越来越多。目前，就通信网络而言，使用UPS供电越来越普遍，其供电对象已经由单台计算机设备发展到业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、业务支撑平台乃至整个通信网络。供电对象的范围主要涉及到计算机终端、服务器、路由器、交换器、显示器、磁盘存储阵列、小型机等。供电的方式也由小型UPS分散供电演变到大型UPS的集中供电。为保证供电可靠性，甚至采用n+1并联热备份系统乃至双总线UPS系统供电方式。通信行业对供电的可靠性要求是不言而语的,我们通常形容动力供电是通信机房系统的心脏;为确保通信枢纽机房的电力供应，"市电供电+柴油发电机组备用"的供电系统成为通信行业动力机房的标准配置方案;数据中心是高速互联网调控中心,用户对它们进行信息资源的远程处理,存储和转送的时效性要求极高.仅是几秒钟的停机也会给整个互联网的安全运行和用户的生产经营带来无法估量的损失，重要程度不容忽视;因此，需要提供稳定可靠的动力电源解决方案成为关键中之关键。

需求分析：

1. 两路市电输入(一路市电，一路油机)，需具有防雷保护装置。

2. 直流配电需具有-48V配电，-24V配电，具有声光告警、动态数据显示功能。

3. 交流负载部分需配UPS带载，负载至少带载容量30KVA,后备待机时间要求达8小时，要求可靠性非常高;UPS应具有动态数据远程监控功能;

4. 对地震、火灾等紧急事故，能提供远端或近端的遥控快速关机功能，以避免在紧急事故中发生更严重的损失。

5. UPS后备电池必须具有漏液侦测功能; 能作电池巡检日期或更换日期的自动提醒。

6. 后备电池要求，要尽可能的减少电池的投资，以经济投效益;尽最大可能的降低并节约成本投资成本。

7. 由于安装UPS及电池的空间有限，要求UPS供货商，提高设备安放的空间利用率;要求充分利用有限的空间资源。

8. 并且对承重的考量能兼顾，避免发生楼层结构的破坏。

9. 需确保售后服务，供应商必须提供完善的售前、售后服务方案。

项目方案：

◇ 针对第1项需求,选择ATS切换，作为备用柴油发电机组，通常要考虑备用机组与市电的自动切换问题，来满足用户高可靠性的需求,我们设计了两路市电输入;主路市电,备路油机;采用ATS切换;

◇ 为满足第2项用户一整化配电的要求,我们采用两级低压交流配电柜分级配电,来满足用户直流-48V、-24V开关电源,机房空调等负载设备;以满足用户配电.

◇ 为满足第3项动力机房交流负载不间断供电的特殊要求;交流负载供电任务的整个电源系统都必须采用具有高度容余功能的并联冗余供电方案,为了使整个系统负载供电方便,提供了输出配电柜,方便更多的分路及远距离连接.且在整个系统中增加了UPS的监控部分,使整个系统更加智能化,使UPS成为真正的智能UPS,可以非常方便的了解UPS运行的各项参数,整个系统配置,此次采用2台台达NT系列UPS并机实现并联(1+1)冗余功能.可靠性为单机UPS的5~6倍.(详见UPS电源系统构架图),整体方案具有先进的管理性,极高的可靠度及实用性强等特点.

◇ 针对第4项的需求，台达NT系列UPS提供了EPO紧急关机功能键﹐在NT系列UPS的正面版上有红色按键，可提供近端的快速关机，并同时提供远端的网络远端紧急关机功能可供操作。只要此功能一经启动，UPS可快速关机，不需依正常关机作业程序去顺序关机。以便在紧急事故中节省时间﹐避免灾害的扩大。

◇ 针对第5项需求,众所周知,作为通信行业动力机房UPS电源的能量储备仓蓄电池,蓄电池的好坏直接影响着整个动力生产线正常运作,而对蓄电池的维护显得成为关键中之关键,蓄电池在周而复始的充电、放电中进行能量的储备，长时间的循环，必然存在着电池的综合性能下降，甚至导致漏液的隐患，而漏液又很容易导致电池着火;给客户造成不可估量的直接或间接的经济损失;而台达NT系列UPS具有对电池漏液进行动态侦测的强大功能;这在同行业来说具有绝对领先的专利水平;完美最终解决了客户对电池漏液的潜在隐患;使之防患于蔚然。

◇ 针对上述第6项、第7项、第8项;客户对蓄电池的购置成本的严格控制，以及安放电池柜的空间的有限性的严格要求，楼层的有限承重等问题，根据客观存在的种种实际情况，我们决定采用两台UPS共用电池组的解决方案;有效的节约了客户的投资成本，共用电池组从很大程度上最佳的满足了客户的苛刻要求;无论是从成本还是从效率方面来说，都带给客户最大的收益。

◇ 针对9项中达电通作为中外合资企业，拥有一支完整的专业服务团队;详见专业服务事项。

动力机房系统配置图

在严格考察客户动力负载情况后,经过与用户的多次技术论证交流后,特制定如下通信动力机房电源系统配置方案图：

UPS配电方案介绍

1. UPS冗余(1+1)并机共用电池组原理图

2.UPS设备配置(以50KVA/8小时为例)

一组的配置如下：

序号>>设备名称>>品牌>>型号>>数量>>备注

1>>UPS主机50KVA>>台达>>GES-NT50K>>2>>直接并联,无须外加并机柜(卡)

2>>电池>>中达>>DCF-12/200AH>>174节>>共享电池组

3>>电池柜>>中达>>DBC20B>>12个

4>>电池配电柜>>中达>>YU379914700>>1

5>>UPS输出配电柜>>中达>>DP-40K>>1>>预留两个空开实现经济扩容

6>>柜间电缆/电池到主机电缆>>----->>----->>若干

3.并机工作原理介绍

1. 当UPS处于并联(N+1)模式时(容量、电压及频率必须相同)，输出负载由并联中的UPS平均分配。UPS并联中有UPS发生故障，若负载容量小于其它并联中UPS的总容量，则此故障之UPS输出会关闭，且负载由其它并联中的UPS 平均分配。若负载容量大于其它并联中UPS的总容量，则所有UPS的逆变器关闭，负载转由备用电源供电。

2. 当逆变器遇到异常情况，如(1)温度过高 (2)超载时间过长 (3)输出短路 (4)输出电压异常 (5)电池放电终止时，逆变器会自动保护锁机，如此时备用电源供应正常，则所有UPS会自动转由备用电源供电，使负载供电不会中断。当逆变器异常状况排除后，UPS会自动由备用电源供电模式转态回正常供电模式。

4.台达NT系列UPS冗余并机系统的主要特点有：

1.根据用户需要，可最多进行8台并机，满足设备后期容量的扩容要求。

2.运行于并机系统中的UPS与运行在单机模式下的UPS，其软、硬件系统完全相同，运行模式的更改只需通过软件设置即可完成。

3.采用高精度的实时数字控制技术，在保证各台UPS输出电压严格同步的基础上，直接控制各台UPS的输出电流与并机系统平均电流的瞬时误差。这种快速响应、精准稳定的均流调节，能将各台UPS的环流控制在3%以内，从而保证了并机系统的带载能力和可靠性。

4.在每台UPS的面板上均能查看到整个并机系统的负载情况;同时，并机系统的后台监控可将整个并机系统的行为综合为一台"单机"，并实施相应的监控处理。

来源：赛迪网