【优选】数据中心供电配电系统问题PPT文档.ppt

一、IDC机房中UPS供电系统现状和值得思考的问题二、当前UPS供电系统设计和配置中存在的若干问题当前UPS供电系统典型结构示意图（1）系统可靠性问题：系统复杂、单路经故障点多、设备可靠性差、维护难度大等。（2）系统电流谐波干扰问题：系统中存在两个谐波源-负载开关电源和UPS。对电网和系统本身形成干扰、增加滤波设备、降低输入功率因数和能源利用率、对地线系统提出苛刻要求等。（3）系统成本和能源消耗问题：能源两次转换降低了效率、系统复杂性提高了购置成本和运行成本、电流谐波的存在增加了滤波设备、输入功率因数的低下降低了系统设备容量利用率。（4）系统标准化问题：系统复杂为标准化带来困难，系统设计建造停留在手工业阶段。（5）系统的灵活性和可扩展、变更问题：以计划容量一次性投入、难以变更和扩展，缩短了生命周期。（6）系统使用维护难度问题：要求较高的维护水平，多供应商和非标准化使故障修复困难。与安全有关的两大问题决定了传统UPS技术的发展谐波电流对系统和电网的污染UPS供电系统的谐波治理：谐波治理是UPS设备性能改进和供电系统配置研究的重要的课题。治理措施：增大电力系统的供电容量和传输电缆、开关等设备容量；改变变压器的配置和不同的方式联接方式；在系统中和设备内部配置无源滤波器；在UPS设备输入端采用输入功率因数校正电路-PFC在系统或设备输入端配置有源滤波器降低和治理系统谐波电流方法之一：12脉冲整流+无源滤波器降低治理系统谐波电流方法之二：PFC高频整流降低治理系统谐波电流方法之三：混合型有源滤波器提高系统可用性方法之一：单机冗余并机系统配电提高系统可用性方法之三：单机模块化UPS提高系统可用性方法之四：集成化UPS供电系统结构框图提高系统可用性方法之五：当前UPS供电系统结构图值得思考的问题：值得思考的问题之一：可靠性问题值得思考的问题之二：谐波源治理问题值得思考的问题之三：建造成本值得思考的问题之四：能源效率值得思考的问题之五：维护使用难度值得思考的问题之六：适应性值得思考的问题之七：标准化问题值得思考的问题之八：正确地选用配置UPS一、IDC机房中UPS供电系统现状和值得思考的问题二、当前UPS供电系统设计和配置中存在的若干问题二、UPS系统设计和应用中存在的若干问题二、UPS系统设计和应用中存在的若干问题二、UPS系统设计和应用中存在的若干问题1、计算机类负载对电性能指标要求不高上部轨迹：电源低电压DC输出中间轨迹：输入电压和电流允许在与SMPS设备连接的UPS输出中出现大小和持续时间位于绿色“区域”中的电压扰动（“瞬变电压”）；后备式方波输出UPS是不稳压的UPS输出电压的稳频问题可靠性和输出能力成为最重要的指标；输入功率因数是否做到和输入电流谐波成分是否小于5%；在系统配置能力上它必须有多台输出均流冗余并机的能力；为了提高系统的可用性，它必须是可修复和可快速修复的设备,因此在体系结构上采用模块化可在线热插拔技术；UPS具有更强大的智能管理功能，将电源管理系统与企业信息管理系统集成开始成为最重要的技术内容之一；3、如何衡量设备的可靠性失效率：式中：ns试验开始时正常工作的样品数；n在运行（t1-t2）时间间隔内出现故障的样品数；可靠度：平均无故障时间：MTBF==当考察的工作时间t<<MTBF时通常t=1年，将平均故障时间（即维护时间定义为MTTR，则其可用性A表示为：可用性：“不停电”观念的变化MTBF与失效率及产品寿命的关系系统不可用时间比例（1+1）并联可用性计算公式：可靠性模型及计算举例：4+1冗余并机系统负载量对可靠性和可用性的影响现代信息系统对基础设施的一个基本要求是：该系统必须能连续工作6、关于系统模块化的概念讨论提高系统可用性7、隔离变压器在供电系统中的功能---无输出变压器UPS的优缺点UPS输入12脉冲整流必须配置隔离变压器TNS机内输出隔离变压器没有系统隔离功能系统零地电压差大时需配置隔离变压器系统零地电压差大时需配置隔离变压器缺点：输出三相电路不能单独控制调整；逆变器带变压器工作频率难以提高（不符合高频化小型化趋势）；必须用隔离变压器（升压、产生零线）输出，体积大而重，整机成本高、效率低；输出三相不平衡对逆变器工作状态影响大；当产生正负开关波的信号不对称时，变压器存在着磁化不平衡问题，严重时会使输出变压器进入饱和状态；输入电流谐波成分高，输入功率因数低。（2）半桥逆变器不带输出隔离变压器的优缺点：正好与全桥逆变器带输出隔离变压器相反（3）系统配置的共同点：系统零地电压差大时，都需要单独配置隔离变压器；一年内能忍受的停机的时间？可能要求决不能停机，或每天晚上10点之后以及大多数周末可以停机。PowerConsumptionas%ofITLoad0π/32π/3π4π/35π/32π在交流输入线电压正常的情况