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  • 作者︰成都新海力
  • 發布時間︰2021-01-16
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c眼担忧,根據ICT Research 機構預測私,2016年的中國數據中心耗電量已逾1000億千瓦時开始穿,相當于三峽水電站年發電總量杂念。于此同時我杀,全球數據中心用電量也已超過10000億千瓦時喜服。據美國媒體調查但标注,全球各大網站僅數據中心的用電功率一直披,就相當于30個核電站的供電功率点黑线,巨大的用電容量給數據中心的建設和運營都帶來了全新的挑戰一人或。

目前在數據中心運營過程中果完成,由于電力故障多月,設備故障才创造,雷擊事件等導致的數據中心用電安全事故時有發生登上我。事實上依旧吓,數據中心的用電故障帶來的損失不僅僅是數百上千萬美元的直接經濟損失这一脚,對于眾多國際知名品牌與上市公司來說负责日,品牌和股價等隱形價值的負面影響難以估量打你你。

隨著新型功率半導體器件的發展起落,新型電力電子電能變化拓撲的發明與應用一干,以及現代控制理論與數字控制技術的發展信这些,數據中心不間斷供電技術得到了顯著的提升优雅自,對供電系統的可靠性人僵,成本與技能伙骗,配置靈活性和可擴展性等提供了有效的技術支撐第五张。

大型數據中心供電的任何故障都可能給業主和客戶帶來重大的經濟損失或者災難性的後果捅一刀。因此心思,數據中心能否可靠運營的關鍵之一是IT設備的不間斷供電双虎爪。在保證不間斷供電的前提下半身照,不斷提升不間斷供電架構的可靠性时候拿,是數據中心用戶一直以來的核心需求空寂寞。

通常數據中心不間斷供電系統一般包括高壓配電系統一舔,變壓器两报仇,柴油發電機組过一边,低壓配電系統手正,防雷器提出要,UPS玉手,電池組仇敌气,列頭櫃做他,機架分配單元(PDU)多次使,連接器等組成環節你懂啥。其中UPS作為不間斷供電系統的核心部件深可,起到舉足輕重的作用事你。為了使不間斷供電系統始終保持高效的運作死紧,在特定環境下算清净,選擇雙轉換在線式可能更為合適都缺。特別是在 AC 電源高度失真和/或具有極大電壓變化的地理區域够决定,雙轉換在線式 UPS 無需頻繁轉換到電池供電即可維持正常輸出排字。較低的電池使用率可以保存電池容量以應對長時間的斷電事故愤怒,並延長電池使用壽命凶手。此外做佣兵,降低電池更換成本可以抵消在線互動式 UPS 低初始成本和低運營成本的優勢穿透力。在某些特殊的情況下可能需要使用雙轉換在線式 UPS四肢抱,比如對于某些醫療設備或儀器我猛亲,需要進行功率因數校正(PFC)经释放、要求較小的物理尺寸或需要進行頻率轉換等等花草反。前文提到的高效包括︰

轉換效率高(Po/Pin>96%)??

輸入電流波形的正弦波畸變率猩钕牍(<5%)

優異的動態負載跟隨相應

N+X的冗余工作模式

為使UPS工作在上述的高效模式这才三,這其中離不開電量傳感器對一些關鍵位置的電壓和電流信息的量測打转。

通常情況下符甩,一個典型的雙變換在線式UPS的拓撲結構如下︰

正如其名稱所示出惊讶,雙轉換在線式 UPS 會進行兩次電源轉換西方。首先躲去,將 AC 輸入(包括所有電壓尖峰脈沖逐客令、失真和其他異常)轉換為 DC历你。然後小猫时,在 UPS 的精密調控下將 DC 重新轉換為 AC怕被打。這種 AC 輸出甚至可以具有與AC 輸入不同的頻率问你。在存在 AC 輸入時嗯什,為負載設備提供的所有電源都經過這種雙轉換過程训起我。當 AC 輸入超出指定範圍時很开心,UPS 會從電池獲取電能朝喧闹,這樣 UPS 輸出就不會受到影響魔鬼。在大多數雙轉換在線式設計方案中此哦,這種發生在 UPS 內部的 AC 輸入和電池之間的轉換需要數毫秒的時間走眼。同樣人刚,在這些轉換過程中回复,也是由“DC 鏈路”(請參考上圖)中的電容將存儲的能量提供給逆變器要强过。因此算毒毒,即使進入“DC 鏈路”的電源出現短暫中斷座纯金,UPS 輸出電壓也不會受到影響这意思,可以持續供電狂叹气。

在上述電能轉換過程中高大汉,在AC輸入和DC 鏈路以及最後的AC輸出等諸多環節上都會需要電量傳感器去監測輸入輸出的電壓或者電流源泉推,主要因素如下︰

1. 根據監測的電壓值或者電流值去判斷當前電網或者負載的狀態然後決定UPS需要哪種模式工作

2. 根據監測的電壓值或者電流值去進行精準的閉環控制耸入,以滿足苛刻負載的要求比中指。

另外边跳,需要特別注意的是,在UPS AC輸入和AC輸出端内击溃,針對于電流傳感器的選型需要根據不同的應用特性加以區分几分自。

用在UPS AC輸入端的電流傳感器在選型時主要依照原邊電流為正弦波去考慮都认识,再按照設計的過載系數和紋波系數去確定電流傳感器的最大可量測峰值範圍即可他已。

用于UPS AC 輸出端的電流傳感器在選型時需要關注到UPS帶非線性負載的另一個關鍵指標—諧波因子(CF=Crest Factor)围升起,通常UPS的CF值範圍選取根據不同的負載選擇也有所不同出新歌,通常會設定在2.1-3.0之間它原本,因此在選擇電流傳感器的可量測範圍時需要特別注意到這一點明白过,否則就會導致因采樣量程不夠而造成控制上的盲區使得最終UPS AC輸出電壓發生畸變道行。

還有一點需要注意的是︰通常作為電壓源輸出的UPS設備都會具備抗瞬時的輸出短路能力住极,這需要UPS的控制單元能夠對輸出電流的檢測做出快速響應岸冲去,因此作為檢測環節的電流傳感器连被她,對于響應時間的參數要求利息1,也應當在考慮範圍之內管身,否則就可能造成保護的延遲失調土地融。

所以地地,選擇一款合適的電量傳感器對于數據中心不間斷電源的整體性能提升至關重要他掷,從而保證設備的高效運行小青青。
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