在貴陽(yáng)供電局?jǐn)?shù)據(jù)中心機(jī)房改造中,具備高可靠性、高可用性的UPS供電系統(tǒng)是其運(yùn)營(yíng)安全穩(wěn)定的電源保障。為此,機(jī)房供電系統(tǒng)采用兩臺(tái)UPS獨(dú)立供電。

1 用戶要求

(1)UPS供電系統(tǒng)為三進(jìn)三出結(jié)構(gòu),單臺(tái)UPS容量為120kVA,兩臺(tái)UPS單機(jī)運(yùn)行。考慮到今后的發(fā)展需求,所提供的UPS要求支持在線并機(jī),便于以后系統(tǒng)擴(kuò)容,并機(jī)數(shù)量不少于8臺(tái)。

(2)UPS主機(jī)采用在線式架構(gòu),由工頻整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)、手動(dòng)旁路開關(guān)、內(nèi)置隔離變壓器等組成;市電突然中斷時(shí),市電轉(zhuǎn)電池供電,轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。

(3)UPS應(yīng)具有電池防漏液偵測(cè)功能,可有效防止電池漏液引起的事故,詳細(xì)說(shuō)明此功能的使用方法。

(4)可實(shí)現(xiàn)UPS直接并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)須外加并聯(lián)控制卡,無(wú)固定主機(jī)/從機(jī)的區(qū)分,避免因單點(diǎn)故障時(shí)所造成的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn),提高系統(tǒng)可靠度。兩臺(tái)及兩臺(tái)以上并聯(lián)運(yùn)行時(shí),具有共用電池功能。

2 供電方案介紹

2.1 供電系統(tǒng)方案圖(見圖1)

某品牌NT120K型UPS主要架構(gòu)由靜態(tài)旁路開關(guān)、整流器(晶閘管工頻整流)、逆變器、手動(dòng)維修旁路開關(guān),以及控制電路、偵測(cè)電路、輸出隔離變壓器等組成。為雙變換在線式架構(gòu),保護(hù)用戶的精密設(shè)備供電質(zhì)量,市電與電池供電為“零”時(shí)間轉(zhuǎn)換,負(fù)載端可以完全濾除輸入市電的雜波,提供給用戶負(fù)載純凈的正弦波。

2.2 UPS系統(tǒng)配置表(見表1)

2.3 供電系統(tǒng)方案介紹

采用120kVA UPS兩臺(tái)獨(dú)立單機(jī)供電,每套UPS系統(tǒng)后備時(shí)間2小時(shí),配置4組12V、200Ah電池。此系列UPS具有多機(jī)并聯(lián)共用電池組功能,共用電池可避免對(duì)電池投資的浪費(fèi),節(jié)省資金和安裝空間、減少承重,達(dá)到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)容;NT系列UPS具有高可靠性并機(jī)技術(shù),可達(dá)8臺(tái)并聯(lián),無(wú)須外加并機(jī)卡,只要增加并機(jī)通訊數(shù)據(jù)線(且此并機(jī)通訊數(shù)據(jù)線采用環(huán)路形式連接,具備冗余功能,提高并機(jī)系統(tǒng)可靠性),僅需在交流屏預(yù)留兩個(gè)空氣開關(guān),可在線實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)擴(kuò)展冗余或增容,也可繼續(xù)擴(kuò)展到“N+X”多機(jī)冗余系統(tǒng)。同時(shí),NT系列UPS內(nèi)置同步控制器功能,簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)雙母線供電需求,節(jié)省投資成本并降低故障節(jié)點(diǎn)。

3 優(yōu)勢(shì)分析

3.1 獨(dú)特可靠的并機(jī)技術(shù)

NT120K UPS采用先進(jìn)的分散式邏輯控制技術(shù),以高速的微處理器運(yùn)算為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計(jì),獨(dú)特的整數(shù)補(bǔ)償運(yùn)算控制,直接并機(jī)技術(shù),在UPS單機(jī)之間無(wú)需外加并機(jī)卡或并機(jī)柜,采用環(huán)路通訊電纜連接來(lái)傳遞實(shí)時(shí)信號(hào),提高并機(jī)系統(tǒng)的可靠度,實(shí)現(xiàn)并機(jī)的“均流”控制,使并機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)UPS,均處于完全“平等”的調(diào)控狀態(tài)之中,各臺(tái)UPS負(fù)載不平衡度小于1%。

采用獨(dú)特的同步相位調(diào)制,每臺(tái)UPS可以“智能”地將位于并機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)UPS同步跟蹤到最佳狀態(tài)(各臺(tái)之間的相位差幾乎為零)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)所帶的負(fù)載百分比,實(shí)現(xiàn)高精度的負(fù)載均分功能。在并機(jī)系統(tǒng)使用中,任何一臺(tái)UPS發(fā)生故障時(shí),該故障的UPS會(huì)迅速、可靠地從并機(jī)系統(tǒng)中脫機(jī),從而確保并機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)提供用戶高質(zhì)量的逆變電源。

NT系列UPS可8臺(tái)UPS直接并機(jī),實(shí)現(xiàn)“N+X”并聯(lián)冗余或擴(kuò)容的應(yīng)用,滿足用戶的安全需求,達(dá)到經(jīng)濟(jì)擴(kuò)容的需求。

3.2 先進(jìn)的共用電池功能

NT120K型UPS當(dāng)多臺(tái)并聯(lián)時(shí),具有共享電池功能,通過共享電池功能,可以減少電池污染的排放和節(jié)省安裝空間等資源,主要優(yōu)勢(shì)如下:

(1)節(jié)省購(gòu)買電池的資金投資

系統(tǒng)冗余量占系統(tǒng)總?cè)萘康陌俜种畮?就能節(jié)省電池總投資的百分之幾。在電池價(jià)格上漲的情況下,能夠節(jié)省這筆費(fèi)用是相當(dāng)可觀的。同時(shí),電池?cái)?shù)量減少了,相應(yīng)的搬運(yùn)、安裝等投資也會(huì)隨之減少。

(2)節(jié)省安裝空間投資

大批量的電池所占用的安裝空間也是很大的,減少電池?cái)?shù)量,也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時(shí)也就減少了房租、裝修費(fèi)、空調(diào)配置等方面的投資。

(3)節(jié)省承重方面的投資

電池組是很重的，為了解決樓層承重問題，一般會(huì)擴(kuò)大電池的放置面積或者制作承重支架。如果減少了電池?cái)?shù)量，這方面的投資就會(huì)相應(yīng)地節(jié)省。

(4)節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本投資

電池?cái)?shù)量少了,系統(tǒng)本身以及房間空調(diào)所消耗的電能也就少了,需要投入的維護(hù)成本也少了,同時(shí)還會(huì)更加環(huán)保。