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浅谈高压直流与飞轮UPS技术
日期：2012-06-1809:38:32来源：HYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/"\t"_blank"现代数据中心
摘要：数据中心消耗了大量能源且能源消耗仍在持续增长，这引起了运营商和市政决策者的关注。低效率的UPS系统本身会消耗掉10%或更多的输入电能，造成电能浪费。在提高能源效率的压力下，数据中心供配电技术涌现出高压直流与飞轮UPS两个发展方向。标签：HYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/index.php?m=content&c=tag&catid=13&tag=UPS"\t"_blank"UPSHYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/index.php?m=content&c=tag&catid=13&tag=%E9%AB%98%E5%8E%8B"\t"_blank"高压HYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/index.php?m=content&c=tag&catid=13&tag=%E7%9B%B4%E6%B5%81"\t"_blank"直流

HYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/index.php?m=search&c=index&a=init&typeid=1&siteid=1&q=%E6%95%B0%E6%8D%AE%25"\t"_blank"数据中心消耗了大量能源且能源消耗仍在持续增长，这引起了运营商和市政决策者的关注。低效率的UPS系统本身会消耗掉10%或更多的输入电能，造成电能浪费。在提高能源效率的压力下，HYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/index.php?m=search&c=index&a=init&typeid=1&siteid=1&q=%E6%95%B0%E6%8D%AE%25"\t"_blank"数据中心供配电技术涌现出高压直流与飞轮UPS两个发展方向。下面我们就来看看具体情况：
在这之前，我们首先要搞清楚UPS拓扑结构。UPS系统本身的设计结构会严重影响其有效性，所以在设计上，某些UPS本身就会比其他UPS的效率高。现今用于关键任务设施的拓扑结构主要有两种—并联在线式(也称在线互动式)及双转换式。
传统UPS双转换消耗大量电源
传统UPS多采用双转换系统。双转换UPS系统使负载完全隔离于未经处理的市电。在正常的运行条件下他们将未经处理的市电转换两次，所以他们才得名“双转换”—即从交流电转成直流电，然后将直流电转换成处理良好的交流信号。正常运行状态下，即使市电没有电力干扰，双转换UPS系统也会一直给负载提供处理过的交流信号。

使用双转换UPS，电源要从交流整流到直流，再从直流逆变到交流，才能确保输出端完整的正弦波及频率保护功能，以及保护负载免受七种电力干扰的影响。这个方法既超出了现代IT设备的电源需求，又消耗了大量的能源。
飞轮UPS发展势头迅猛
飞轮UPS为并联在线设计。该系统中有逆变器和于交流市电信号并联的充电器电路或变压器。这种并联在线UPS设计可以补偿过压进电或低压进电，而且还可使用适合的电子产品消除瞬变、电压浮动或其他电力干扰现象。当市电中断或市电参数值超过UPS系统可接受的极限时，并联在线UPS进入储能模式。UPS将负载从市电处断开后再用静态开关将负载重新连接到备用电源上，备用电源通常是通过逆变器由电池或飞轮提供能量。
与传统相比，并联在线技术的设计更简单，部件更少，所以其效率更高。研究表明，在实验室测试及现地研究中证明，不管负载因数如何，并联在线飞轮USP系统具有实实在在的更高能源效率。

据美国电子电力研究所(EPRI)研究结果显示：UPS系统实地平均负载率为37.8%，所以其有效率只有81%。相比之下，来自美国ActivePower的飞轮UPS系统在满载情况下的有效率可达98%，而40%部分负载时的有效率达94%。目前为止，雅虎公司已经从美国ActivePower公司定制旋转飞轮UPS总计达20兆瓦。飞轮UPS成功案例遍布全球。
高压直流任重道远
直流配电，或者称为直流UPS是数据中心领域的新热点。目前直流配电的市场不大，尚局限在电信HYPERLINK"http://www.dcjchina.com.cn/index.php?m=search&c=index&a=init&typeid=1&siteid=1&q=%E6%9C%BA%E6%88%BF"\t"_blank"机房使用，几大运营商都在进行试点。在数据中心，直流配电还没有得到更多应用。对于直流配电在数据中心的应用，有专家认