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| 供貨周期 | 現(xiàn)貨 | 規(guī)格 | MF38-12 |
|---|---|---|---|
| 貨號 | 九能蓄電池 | 主要用途 | UPS電源,、直流屏、配電柜,、應(yīng)急電源 |
使用說明：鉛酸蓄電池長時間放置三個月要為電池補充電量,，放置半年讓電池充放一次,，達到一個循環(huán);使用過 程中，切忌把電放干再充電,，對電池影響很大,，要 隨用隨充電，充滿為止,，但也不要過充,、過放電。
產(chǎn)品分類品牌分類
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產(chǎn)品簡介
詳細介紹
九能蓄電池MF38-12規(guī)格性能參數(shù) 九能蓄電池MF38-12規(guī)格性能參數(shù)
目前UPS節(jié)能的意義,，及目前常見的UPS綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,。主要包括UPS、電池等方面的節(jié)能技術(shù),，包括UPS供電方案規(guī)劃,、UPS節(jié)能技術(shù)、諧波治理方案,、共用電池組方案,、智能電池管理、智能配電等,。?
關(guān)鍵詞：UPS,；節(jié)能；高效率,；低諧波,；共用電池組,；智能電池管理方案?
一,、?概述?
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和企業(yè)對互聯(lián)網(wǎng)認識的不斷加深，數(shù)據(jù)中心在近幾年迅速紅火起來,。但隨之而來的就是日益龐大的電費開銷,。如下圖所示，一個數(shù)據(jù)中心在建設(shè)中的投資比例，其中電氣,、電源,、制冷總和占了一半以上的投資，其中光電氣方面投資就高達26%,，高額的電能消耗使得整個數(shù)據(jù)中心運行成本居高不下,，數(shù)據(jù)中心面臨?“建得起卻用不起”的尷尬境地。根據(jù)近期IDC以及Gartner的預(yù)測報告中都提到：到2010年,，企業(yè)平均每年在用電成本上的花費將大于它當(dāng)年在硬件設(shè)備上的投資額,。目前，國際能源供應(yīng)日趨緊張,，不僅各種原材料價格上漲,，電力價格也在逐步上漲，這將加劇數(shù)據(jù)中心的電費支出,。?
如何降低數(shù)據(jù)中心的運營成本成了各企業(yè)CIO關(guān)注的問題,，電都消耗到哪里去了？顯而易見是機房內(nèi)林林總總的IT設(shè)備——服務(wù)器,、終端,、網(wǎng)路設(shè)備及制冷系統(tǒng)所消耗，節(jié)能至上而下可以從主要幾方面入手,。首先是機房環(huán)境的節(jié)能,，包括制冷環(huán)境、供電環(huán)境,；其次是從IT硬件設(shè)備節(jié)能,，減少IT設(shè)備的能耗；最后是IT設(shè)備內(nèi)部各集成電路的節(jié)能,，比如CPU的節(jié)能等,。UPS處于交流供電環(huán)節(jié)的最重要一環(huán)，幾乎機房所有的IT設(shè)備均必需由UPS供電,，大型數(shù)據(jù)中心的UPS裝機總?cè)萘烤呀?jīng)達到百萬伏安級。提高運行時的能效勢在必行,。目前UPS的節(jié)能必需從方案,、UPS、電池,、配電等方面*進行,。?
二、?柔性規(guī)劃?
按需擴容一般數(shù)據(jù)中心都不是一步到位,，都會考慮今后未來幾年的需求,，但是UPS一般都是一步到位,，一次上了幾套大功率的UPS并機，結(jié)果初期負載只有10～20%,，沒等帶到規(guī)劃的負載就進入了設(shè)備淘汰期,，不僅造成投資的浪費，而且也無法使UPS運行在較高的效率點,，造成電能的浪費,。如何避免這種情況的發(fā)生，從UPS系統(tǒng)角度考慮,，應(yīng)該包括：?
a）?供電方案設(shè)計?
目前UPS供電方案主要有分散供電,、集中供電兩種。分散供電的特點是一臺UPS為一臺或多臺設(shè)備供電,，整個機房由很多套這樣系統(tǒng)構(gòu)成,。分散供電的好處是分散風(fēng)險，不會因為一臺UPS供電異常造成大面積停電,。缺點是UPS分散,，不便管理，而且布線不易規(guī)劃,。另一種是采用集中供電方案,，由一套大功率的UPS系統(tǒng)，直接對機房的所有負載供電,。集中供電的好處是便于規(guī)劃,、管理方便，維護方便,。缺點是如果UPS系統(tǒng)異常,，容易引起大面積停電事故，此缺點可以通過采用各種并聯(lián)構(gòu)架來避免,。所以上面兩種方案各有優(yōu)缺點,，目前的數(shù)據(jù)中心一般采用集中供電方案，也集中的供電的風(fēng)險,。由于UPS并機數(shù)量有限制,，而且當(dāng)UPS系統(tǒng)并機數(shù)量超過4臺時，其可靠性并不比單機系統(tǒng)高多少,。當(dāng)機房UPS裝機總?cè)萘砍^一定限度時?,，建議將機房按幾期規(guī)劃成幾個區(qū)域進行供電。規(guī)劃時可以參考：單機容量不宜超過400KVA,，并機數(shù)量不宜超過3臺,。?
b）?UPS在線并機擴容功能?
機房UPS容量規(guī)劃，也可以根據(jù)不同時期的負載容量要求,，采用逐步擴容的方案,，使投資方案更經(jīng)濟,，同時也能使UPS工作于較佳的功率點,。目前的中,、大功率段的UPS均已經(jīng)具備冗余并機功能，不僅提高了系統(tǒng)的可靠性,，同時也對機房擴容提供了條件,。只要規(guī)劃時在UPS前后配電箱預(yù)留足額空開，并在機房規(guī)劃相應(yīng)空間,，即可實現(xiàn)UPS并機擴容功能,。關(guān)鍵是并機的過程處理，多數(shù)品牌并機時需要對UPS電路或者進行修正,，此時必然要求UPS必需工作在維修旁路狀態(tài),，UPS由市電直接帶載，如果此時市電波動較大甚至停電,，將造成系統(tǒng)的大面積癱瘓,。所以并機擴容必須具備在線并機功能，即UPS并機擴容時,，只需將新增UPS軟件修改至與原UPS系統(tǒng)*后,，在不關(guān)閉原有UPS系統(tǒng)的情況下，直接將新增UPS并入原有系統(tǒng)即可,，擴容前后UPS均工作于在線模式下,，避免因為切換至旁路供電的高分風(fēng)險動作。?
c）?采用模塊化UPS,，實現(xiàn)逐步擴容?
目前,，模塊化UPS已經(jīng)開始在國內(nèi)應(yīng)用，模塊化UPS特點主要包括：可擴容,、平均故障修復(fù)時間（MTTR）短,、可經(jīng)濟實現(xiàn)N+X冗余。以臺達C系列UPS為例,，每個模塊為20KVA整個系統(tǒng)最大可擴容至160KVA?,，可以根據(jù)機房的實際容量需求，逐步擴容,，只要在機房初期規(guī)劃好配電容量即可,。同時實現(xiàn)N+X冗余的也比較劃算，以60KVA要實現(xiàn)N+1冗余為例,，傳統(tǒng)方案必需擴容一臺60KVA?UPS,，而采用模塊化UPS，則只需擴容一個20KVA的模塊即可,，節(jié)省大筆資金的投入,。??
三,、?提高UPS自身能效，優(yōu)化負載效率曲線?
目前UPS均為在線式雙變換構(gòu)架,，其在工作時整流器,、逆變器均存在功率損耗。以一個容量為400KVA的UPS為例,，每度電按0.95元計算,，UPS效率每提高1%，一年節(jié)省的電費為（400KVA×0.8）×0.01×24×365×0.95=26630.4元,。所以如何提高UPS的工作能效,，可以為一個數(shù)據(jù)中心節(jié)省一大筆電費。所以提高UPS效率是降低整個機房能耗的最直接方法,。所以采購UPS,，盡量采購效率更高的UPS。當(dāng)然UPS效率高不僅僅要是滿載效率高,，同時也必需具備一個較高的效率曲線,，特別是在1+1并機系統(tǒng)時，根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃,，每臺UPS容量不得大于50%,，如果此次效率僅為90%以下，就算滿載效率達到95%以上,，也是沒有意義的,，所以要求UPS必需采用一下措施優(yōu)化效率虛線，使UPS效率在較低負載時能達到較高的效率,。以臺達C系列20KVA?UPS為例,，其滿載功率為2OKVA/18KW，從下圖我們可以看到,，其負載在2KW以下時已經(jīng)高于90%,從6KW到18KW就已經(jīng)能夠滿足95%的高整機效率,。?
除了提高UPS自身的效率之外，UPS上面的一些功能也可加以利用,。比如像ECO經(jīng)濟運行模式,。其原理是在較好的市電環(huán)境時，激活此功能,，使UPS由靜態(tài)旁路直接供電,，此時逆變器處于待機狀態(tài)，正常工作,，但不輸出能量,，一旦市電異常，UPS立即切換到逆變器供電狀態(tài),，切換時間一般在1ms以內(nèi),，具體參考下圖,，藍色為輸入電流波形，黃色為輸出電壓波形,。由于此時的逆變器處于待機狀態(tài),，所以自身損耗很小，此時UPS的整機效率可以達到97%以上,，比正常模式節(jié)省3%以上的功率,。?
使用ECO模式必需具備以下條件：?
a）?靜態(tài)旁路必需采用兩組高可靠SCR晶體管,，不得采用接觸器加SCR晶體管的組合,，因為接觸器吸合時，接觸點會打火,，一般工作數(shù)百次之后就不能正常工作了,。而SCR晶體管則不存在此問題，同時可以縮短切換時間,。?
b）?建議使用在較好的電力環(huán)境下,，比如一級供電單位等。?
四,、?降低輸入電流諧波,、提高功率因數(shù)?
諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力線路呈一定阻抗,?等效為電阻、電感和電容構(gòu)成的無源網(wǎng)絡(luò),?由于非線性負載產(chǎn)生的非正弦電流,?造成電路中電流和電壓畸變,?稱為諧波,。諧波的危害包括：引起電氣組件附加損耗和發(fā)熱（如電容,、變壓器、電機等）,；電氣組件溫升高,、效率低、加速絕緣老化,、降低使用壽命,；干擾設(shè)備正常工作；無功功率因素加大,?電力設(shè)備有功容量降低（如變壓器,、電纜,、配電設(shè)備）；供電效率低,；出現(xiàn)諧振,?特別是油機發(fā)電時更嚴(yán)重,；空開跳閘、熔絲熔斷,、設(shè)備無故損壞,。UPS對于電網(wǎng)而言是一個非線性的負載，其在工作的時候會產(chǎn)生大量的諧波,。以配置6脈沖整流器的UPS為例,，其輸入功率因數(shù)一般為0.75左右,，諧波大于30%。降低UPS工作諧波的主要方法有：?
a）?采用12脈沖整流器,。其原理是在原有6脈沖整流器基礎(chǔ)上,，在輸入增加一個移相變壓器和6脈沖整流器。采用該技術(shù)方案后,，可以將諧波降低至10%左右,。優(yōu)點是較為簡單，諧波改善明顯,，缺點是對功率因數(shù)改善有限,，價格略高。?
b）?采用無源濾波器,。采用LC濾波電路原理,，對UPS產(chǎn)生的諧波進行濾除，并對功率因數(shù)進行補償,。優(yōu)點是技術(shù)簡單,，成本較低，缺點是只能補償特點階次的諧波,，同時受負載阻抗影響較大,，無法全功率段適用。?
c）?采用有源濾波器,。原理是利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等,、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零,，達到實時補償諧波電流的目的,。優(yōu)點是可以補償多個階次的諧波，且不受負載阻抗大小影響,。缺點是購置成本較高,。?
d）?采用高頻IGBT整流及PFC功率因數(shù)校正電路設(shè)計整流器。原理是采用高頻率PWM控制IGBT導(dǎo)通,，對輸入電壓波形進行分割,，使輸入電流波形盡量接近正弦波，并對輸入電壓和電流相位差進行補償,。優(yōu)點是體積輕,，價格便宜，效果好,。缺點是技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，不易維護，受功率器件影響，目前容量大小受到限制,。?
上述幾種技術(shù),，性能及投資對比如下，可以根據(jù)實際需求選擇合適的方案?
五,、?電池管及配電管理技術(shù)?
UPS都配備了電池,，往往用戶在電池組上的投資往往占整個UPS系統(tǒng)投資很大比例，甚至超過UPS本身的投資,，而電池的使用年限明顯低于UPS主機的年限,。由于電池主要材料是重金屬鉛、硫酸和不易分解的塑料,，都會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,。因此減少電池使用數(shù)量，延長電池循環(huán)使用壽命,，不僅是節(jié)省直接和間接的電池投資,，而且減少整個機房對社會環(huán)境的污染,。所以UPS可以通過以下幾個技術(shù)實現(xiàn)電池的節(jié)能,。?
a）?并機共用電池組功能。共用電池組原理是通過特殊的整流器控制及故障隔離技術(shù),，使并機系統(tǒng)中的兩臺或多臺UPS的整流同步,、母線均流，使系統(tǒng)中的各臺UPS母線可直接并聯(lián),，然后將滿足系統(tǒng)后備時間要求的電池并聯(lián)后接入并聯(lián)母線系統(tǒng)中,，實現(xiàn)電池的共享，減少電池投資,。以1+1為例,，傳統(tǒng)的UPS方案，系統(tǒng)后備1小時,，考慮其中一臺UPS故障時,，UPS2的電池不能為UPS1使用，所以UPS1和UPS2必需各配置1套1小時的電池組,，才能保障系統(tǒng)在斷電后還能備用1小時,。采用共用電池組方案后，因為UPS1故障后,，系統(tǒng)中的電池仍能為UPS2提供能量,，所以整個系統(tǒng)僅需配置1套1小時電池即可。不僅節(jié)省了電池直接投資,，同時也節(jié)約機房在空間,、承重及空調(diào)等方面的投資，也降低了對環(huán)境的污染。?
b）?智能電池管理技術(shù),。影響電池壽命的因素有很多,，主要包括溫度、充電,、放電,、循環(huán)次數(shù)等。如果能夠?qū)ι鲜鰩讉€因素進行合適的處理,，可以大大延時電池是使用壽命,，延長電池更換周期，節(jié)約電池投資,。UPS的智能電池管理技術(shù)主要包括,，電池均浮充管理（均浮充控制）、充電溫度補償,、智能放電截止電壓控制,，除此之外還應(yīng)具備電池定期自動檢測和電池漏液檢測功能。另外還可以選擇輸入電壓范圍較寬的UPS,，減少電池放電次數(shù),。通過上述幾種技術(shù)，可大幅度延長電池壽命2～3年,。?
c）?智能UPS配電管理技術(shù),。原理是通過偵測UPS電池電壓或者設(shè)備供電時間，實現(xiàn)對機房中不同等級負載的多次下電保護功能,，減少電池投資,、提高電池使用率。智能UPS配管理技術(shù)主要有兩種方案,，包括軟件實現(xiàn)方式及硬件實現(xiàn)方式,。以臺達UPS為例，其軟件方式是在UPS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中,，在負載服務(wù)器安裝Delta?Shutdown?Agent關(guān)機代理程序,，當(dāng)市電異常并滿足電池電壓或者定時條件時，關(guān)機代理會自動保存系統(tǒng)程序,，然后關(guān)閉服務(wù)器,。?
硬件方式UPS輸出配置一個智能配電屏，通過PLC偵測UPS電池電壓或定時要求,，當(dāng)滿足上述條件時,，智能配電屏根據(jù)設(shè)定分時關(guān)斷某路輸出。目前此方案已經(jīng)在國內(nèi)多條地鐵的UPS供電系統(tǒng)中實現(xiàn)應(yīng)用,。?