YDC9103H
大量的计算机设备是由电网直接供电的
以下场合计算机设备都是由市电直接供电的:
•在UPS普遍应用前的计算机供电系统;
•当前的笔记本和台式机;
•UPS应用初期,大量后备式UPS(相当于市电直供)为计算机供电;
•UPS转旁路(相当于市电直供)是UPS一种正常运行模式;
•科研和教育行业大型计算机系统;
3UPS供电系统的改革
(1) 已具备的改革条件
随着数据中心不停电供电系统的技术进步,以下两点变化为我们提供了对传统UPS系统做进一步改革的必要条件:
①柴油发电机成为系统必备的可连续运行的主备用能源
随着数据中心技术进步和规模的扩大,一个显着的特点是单机架功率密度的提高,在一个平均机架功率密度为3kW的数据中心中,高机架功率密度可能达到6～8kW。实际测试表明,一个普通平均机架功率密度小于2kW的机房,市电掉电制冷设备停止运行后,经60s,机房温度就上升到机房允许高温度25℃,3.5min后,就上升到IT设备允许高进风温度32℃;一个17个3kW机柜总发热量51kW的机房,空调停运后,大约35～40s后,机柜进风口温度达到32℃;一个17个6kW机柜总发热量102kW的机房,空调停运后,大约15s后,机柜进风口温度达到32℃。严峻的热量管理要求,使数据中心连续运行的条件,由连续供电变成既要连续供电又要连续制冷。连续供电由备用能源(电池)通过UPS完成,而连续制冷则必须由可连续运行的备用交流能源(发电机)担当,且发电机必须在机房高功率密度机架允许的时间内启动并完成转换。也就是说,发电机已经成为数据中心必备的并可及时投入运行的核心设备。
②备用电池的功能变化
电池不能保证系统不停电供电功能。虽然规划设计时,电池容量和后备时间可选择得足够大,但是系统运行后,电池容量是一个固定量,电池备用时间是固定不变的,而市电故障停电的时间是不确定的,当市电故障时间大于电池备用时间时,系统终还是要中断的。
于是,蓄电池的功能定义就发生了变化:
蓄电池由不停电供电的主要备用能源变为用于市电故障后备用发电机启动和切换时间内维持向负载供电的过渡备用能源。
蓄电池的备用时间要求同样也发生了变化:
•由越大越好变为可以量化:
•短时间要大于发电机启动和与市电完成转换的时间;
•大可用时间为制冷设备停机后,机房中高功率密度机架中的IT设备能继续运行的时间。
(2) 改革思路的切入点
既然发电机已经成为数据中心必备的并可及时投入运行的核心设备,过渡备用能源的储能就可以很少,这就自然想到:如果不采用蓄电池作为不停电供电的过渡备用能源,或者,虽然还采用蓄电池作为不停电供电的过渡备用能源,但不把蓄电池放在交流系统中,这两种情况都可去掉系统中薄弱的环节,即AC/DC(充电)和DC/AC(电池输出)环节,这相当于从根本上去掉了传统的UPS双转换系统。
UPS电源测试主要目的是的UPS电源的实际技术指标是否满足使用要求，人们对于UPS电源测试通常是进行稳态测试和动态测试与常规测试这三类，但是除此之外，UPS电源的测试内容还有其他种。
UPS电源的测试一般包括稳态测试和动态测试和常规测试三类。稳态测试是在空载、50%额定负载以及额定负载条件下，测试输入端和输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度以及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变(一般选择负载由0%~和由~0%)时，测试UPS输出电压波形的变化，以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。常规测试是测试其过载能力和检测蓄电池。
对于一台UPS来说，进行上述3项内容的测试就可以了，但对于大批生产的UPS还必须进行专项测试。专项测试可用抽样的方式进行，其内容有：
(1)在额定负载为超前及滞后两种情况下，观测UPS电源输出的稳压效果。
(2)小负载条件下的效率测试。在25%~35%的额定负载(滞后)条件下，质量好的UPS电源，效率可超过80%。
(3)频繁操作试验。此项试验包括频繁起动与频繁转换。
①频繁起动的目的在于检验逆变器、锁相环、静态开关和滤波电容的动态稳定和热稳定。其方法是起动UPS电源，当逆变器起动成功，有输出电压和输出电流，并且达到技术要求后，带负载运行;然后减去负载，停机，再起动UPS电源。这样连续多次操作。
②频繁切换试验。主要是检测转换时供电有无断点，在线式UPS电源是不应该出现断点的。