現(xiàn)代在線UPS電源系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢(shì),尤其是在UPS電源能效方面。它提供針對(duì)所有類型的電源故障的保護(hù),過(guò)濾主電源中發(fā)現(xiàn)的各種干擾。因此,通過(guò)干凈的備用電源為更敏感的負(fù)載提供。例如,通過(guò)額外的存儲(chǔ)容量,它可以設(shè)計(jì)為支持關(guān)鍵負(fù)載。當(dāng)備用發(fā)電機(jī)系統(tǒng)等替代電源上線時(shí),通常為10-15分鐘,但可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)。
UPS電源能源效率很重要,有兩個(gè)關(guān)鍵原因。第一個(gè)是運(yùn)行成本,第二個(gè)是與主電源故障時(shí)可用的UPS電源電池運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。本文著眼于最大限度地提高UPS電源能源效率的五種最有效方法。
一、正確調(diào)整UPS電源和備用電池電源的功率:
大多數(shù)用戶將UPS電源的能效與運(yùn)行成本聯(lián)系在一起,數(shù)據(jù)中心UPS電源解決方案也是如此。其運(yùn)行能源效率越高,浪費(fèi)的能源就越少。UPS電源節(jié)能也意味著更低的熱量輸出,從而減少本地冷卻系統(tǒng)的負(fù)載。正確調(diào)整UPS電源系統(tǒng)和負(fù)載曲線也有助于確保其支持其最佳范圍內(nèi)的負(fù)載曲線。
在基于變壓器的舊UPS電源系統(tǒng)上,UPS電源的能效可能只有80-85%,而且在高負(fù)載系統(tǒng)中。這是因?yàn)樵谶@種較舊的不間斷電源中,一旦負(fù)載低于UPS電源額定值的70-80%左右,效率曲線就會(huì)急劇下降。在更現(xiàn)代的UPS電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,低至25%的負(fù)載仍然可以實(shí)現(xiàn)高運(yùn)行效率。使用模塊化UPS電源設(shè)計(jì)也有助于調(diào)整功率容量,因?yàn)樵谶@種高效設(shè)計(jì)中可以使用“正確”數(shù)量的UPS電源型號(hào),以滿足負(fù)載和任何N+X要求。
二、UPS電源電池更換和翻新:
UPS電源系統(tǒng)的工作壽命為10到15年或更長(zhǎng)時(shí)間,前提是設(shè)備進(jìn)行定期年度維護(hù)和周期性翻新。
不間斷電源包括需要定期放置且在其設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的“消耗性”物品。UPS電源電池是最常見(jiàn)的例子,通常具有5年或10年的鉛酸設(shè)計(jì)壽命,分別需要在3-4年或7-8年左右更換,并在20°C的環(huán)境環(huán)境中使用。冷卻風(fēng)扇是UPS電源耗材的另一個(gè)示例,也應(yīng)每年檢查一次,并根據(jù)風(fēng)扇制造商的建議進(jìn)行更換。
在運(yùn)行的第五年左右,應(yīng)考慮對(duì)UPS電源系統(tǒng)進(jìn)行翻新。這里的主要工作包括更換交流電容器和直流電容器。這些電容器需要更換,因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)變干,并且其自愈特性會(huì)減弱到發(fā)生潛在嚴(yán)重故障的程度。電容器使用易燃聚丙烯,在內(nèi)部高溫下會(huì)發(fā)生熱失控并在不間斷電源內(nèi)部引起火災(zāi)。
如果數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)已運(yùn)行到第八年,并且需要更換UPS電源電池??赡苤档每紤]進(jìn)行全面的UPS電源升級(jí),而不是翻新,特別是如果舊系統(tǒng)是基于變壓器的類型。升級(jí)到無(wú)變壓器的模塊化UPS電源系統(tǒng)可以使能效提高15-20%或更多,具體取決于支持的負(fù)載百分比和配置文件。
三、UPS電源ECO模式:
將不間斷電源置于其專用節(jié)能模式(俗稱ECO模式)下運(yùn)行,可將效率提高到98-99%。它實(shí)際上通過(guò)作為線路交互式UPS電源運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),因此負(fù)載由旁路線路供電,逆變器處于非活動(dòng)狀態(tài),但如果出現(xiàn)主電源故障或波動(dòng),則可以接管。連續(xù)功率的短暫中斷是使用ECO模式的主要缺點(diǎn),尤其是對(duì)于敏感設(shè)備。
四、UPS電源維護(hù)和例行檢查:
UPS電源系統(tǒng)的定期維護(hù)對(duì)于不間斷電源的可用性和彈性至關(guān)重要,應(yīng)在首次安裝時(shí)進(jìn)行預(yù)算。如果不定期維護(hù)UPS電源系統(tǒng),可能會(huì)發(fā)生突然故障,超過(guò)80%的故障是由電池組維護(hù)不善引起的。無(wú)論UPS電源多么復(fù)雜,事實(shí)是,不間斷電源具有消耗性部件,需要定期檢查以確保最佳性能,包括UPS電源的整體能效。
五、UPS電源遠(yuǎn)程監(jiān)控:
應(yīng)通過(guò)以太網(wǎng)/IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不間斷電源,以了解報(bào)警情況。持續(xù)監(jiān)控UPS電源系統(tǒng)可以隨時(shí)間推移建立負(fù)載模式,并提供足夠的時(shí)間來(lái)響應(yīng)可能影響UPS電源能效和運(yùn)營(yíng)彈性的問(wèn)題。可以指示能源效率的兩個(gè)特定警報(bào)包括:
1.過(guò)載旁路報(bào)警:如果連接到UPS電源的負(fù)載大于其額定輸出,則會(huì)發(fā)出報(bào)警。如果過(guò)載足夠大或存在內(nèi)部故障情況,不間斷電源可能會(huì)進(jìn)入旁路模式
2.過(guò)溫報(bào)警:可能表示內(nèi)部風(fēng)扇故障或進(jìn)出UPS電源機(jī)柜的通風(fēng)受到限制。長(zhǎng)期較高的內(nèi)部環(huán)境溫度會(huì)導(dǎo)致組件損壞,并要求風(fēng)扇以更高的速度運(yùn)行。如果電池組位于單獨(dú)的機(jī)柜或房間內(nèi),建議安裝單獨(dú)的電池溫度傳感器。
六、UPS電源能效摘要:
在過(guò)去的二十年中,數(shù)據(jù)中心UPS電源的能效水平有了顯著提高。使用基于IGBT的整流器和逆變器有助于顯著降低固定能效損耗,并在寬負(fù)載范圍內(nèi)(從低至25%到100%負(fù)載)使效率曲線趨于平緩。變壓器設(shè)計(jì)也有所改進(jìn),許多領(lǐng)先的UPS電源制造商廣泛引入模塊化數(shù)據(jù)中心UPS電源。大多數(shù)在線系統(tǒng)的能效水平已從70-80%左右上升到96%左右,97-98%最終可能成為常態(tài)。但是,如果要在使用中驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)算,則始終需要正確確定UPS電源及其電池組的尺寸,監(jiān)控安裝并確保正確維護(hù)它們。