UPS 电源在数据中心机房的应用

数据中心是现代信息化建设的基础工程，为各个行业提供稳定、安全的工作环境。而数据中心的供电系统就是这项基础工程的心脏和大动脉。供电系统的稳定，能够保障其他系统作用的发挥和核心业务的正常运行。使用不间断电源（UPS），确保关键用电设备的安全性是解决上述问题最重要的方法之一，这也使得全社会对不间断电源的需求日益增加。

不间断电源是一种含有储能的装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备提供不间断的电力供应。就 UPS 应用技术而言，主要分为三类，即后备式、在线互动式及在线双变换式。

1、 UPS 电源配置方式概述

UPS 供配电系统既可以采用单机供电，也可以采用冗余方式进行供电。冗余方式供电在少数设备故障时，仍然能够满足数据中心内的用电需求，这是单机供电所不能达到的。从冗余式配置方式来看，有以下几种方式：

（1）    双机主从式热备份配置方式

主机带负载，备机空载，备机接入主机的Bypass（旁路）输入端，两套 UPS 串联连接。

（2）功率均分并联备份配置方式

当其中一个系统供电母线上的任何设备或电缆需要维护或解决故障时，其负载可经静态转换开关切换至另一个系统从而供电。

2、 UPS 电源配置方式分析

2.1 双机主从式热备份配置方式分析

（1）优点

◆ 两台甚至多台 UPS 基本处于相对独立、互不干扰的运行状态 ；

◆ 可采用不同型号、不同容量的 UPS 构成串联热备份方式 ；

◆ 配置方式比较灵活，不需要两台 UPS 电源，不需要增加额外辅助电路，不增加购置成本。

（2）缺点

◆ 两台 UPS 老化程度不同，备机电池组长期处于浮充状态，影响电池寿命 ；

◆ 这种结构有许多单点故障，如果主 UPS出了故障，那么另一台必须接替全部负载，在约8ms 内，另一台必须把供电从 0 增加到 100％ ；

◆ 备用 UPS 需具有阶跃性负载承载能力，无扩容能力，由于人们很难实时了解备用 UPS 的各部分有无故障或隐患，所以当要启动备用机时，就可能无法正常工作。

2.2 功率均分并联备份配置方式分析

（1）优点

◆ 完善的锁相同步技术保证多台 UPS 直接并联时可均分负载电流 ；

◆ 瞬间过载能力强，能够自动均分功率；

◆ 良好的扩容性能（N ＋ 1），避免了“串联”热备份方式的缺点。

（2）缺点

◆ 存在环流增加无功损耗，降低系统的可靠性 ；

◆ 需增加额外辅助电路，增加成本，增加故障点 ；

◆ 对设备本身同步锁相技术的要求高，对设备制造技术要求输出阻抗接近 ；