不間斷電源（UPS）設(shè)計思路探討

摘要：隨著通信事業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和 IT 業(yè)務(wù)也呈現(xiàn)越來越快的發(fā)展趨勢。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用刀片式服務(wù)器后，集成度高，目前數(shù)據(jù)機(jī)房已成為運營商單位功耗最高的機(jī)房，數(shù)據(jù)設(shè)備的供電也成為運營商最關(guān)注的問題，如何更好地為數(shù)據(jù)設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)而可靠的供電保障，是目前急需探討的問題。本文就不間斷電源(UPS)的設(shè)計問題進(jìn)行了一些分析，經(jīng)過比較并得出了結(jié)論。

1、 現(xiàn)有 UPS 設(shè)計方案

數(shù)據(jù)設(shè)備初建時，以使用交流電源為主，所以大多配置UPS 設(shè)備為其供電。

在配置UPS 設(shè)備時，由于要考慮用電設(shè)備擴(kuò)容的需要，加之早期UPS 設(shè)備無法擴(kuò)容，只能按數(shù)據(jù)設(shè)備遠(yuǎn)期負(fù)荷考慮配置。這樣就造成初期建設(shè)投資偏高，系統(tǒng)建成投產(chǎn)后，設(shè)備利用率又偏低。

下面以某樞紐樓BOSS 系統(tǒng)為例，2006 年，該樞紐樓新建BOSS 系統(tǒng)，設(shè)備負(fù)荷情況詳見下表1、表2.

表1 本期新增設(shè)備負(fù)荷情況

表2 遠(yuǎn)期設(shè)備負(fù)荷情況

根據(jù)以上設(shè)備負(fù)荷情況，還有UPS 廠商提供的UPS 輸出功率因數(shù)為0.8(功率因數(shù)為有功功率與視在功率之比，以COSΦ 表示。在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到做功的一部分功率即有功功率則小于視在功率)。同時考慮負(fù)載的功率因數(shù)(按0.8 考慮)，當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)與UPS 的輸出功率因數(shù)不一致時，應(yīng)注意保證UPS 的容量能提供給負(fù)載足夠的有用功率和無用功率，并以此為原則計算UPS 的容量。

根據(jù)計算，需配置250kVA UPS,當(dāng)時考慮支撐系統(tǒng)的重要性，采用了雙母線配置方式，即配置了2 套250 kVA UPS 設(shè)備，每套按1+1 并機(jī)系統(tǒng)考慮。由于UPS 設(shè)備本身諧波分量難以控制到要求的數(shù)值，必須配置濾波設(shè)備來降低諧波分量。UPS 設(shè)備配置及供電系統(tǒng)見下表3 及圖1。

表3 設(shè)備配置表

圖1 傳統(tǒng)UPS(1+1)雙母線系統(tǒng)圖