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在遭遇市電停電時(shí),，確保供電的連續(xù)性，這是UPS（不間斷電源系 統(tǒng),，UninterruptiblePowerSystem）系統(tǒng)基本的也是重要的功能,，同時(shí)它還具備穩(wěn)壓、穩(wěn)頻,、濾波,、抗電磁和射頻*、防電壓浪涌 等功能,，能夠保證機(jī)房負(fù)載獲得持續(xù)的高質(zhì)量的電源供給,。在企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用迅猛增長(zhǎng)的今天，數(shù)據(jù)中心重要性進(jìn)一步增強(qiáng)——數(shù)據(jù)中心所承載的不再是數(shù)據(jù)本身,， 而是企業(yè)的核心業(yè)務(wù),，其可靠性是保證企業(yè)核心業(yè)務(wù)高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)要保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),，供電是基礎(chǔ),，確保UPS的供電可靠性也因此成為了問(wèn)題的焦 點(diǎn),。
如何確保UPS系統(tǒng)*停歇，使網(wǎng)絡(luò)“永遠(yuǎn)在線”,？這可能是行業(yè)的永恒主題——需求一直在挑戰(zhàn)技術(shù),，應(yīng)用永遠(yuǎn)在推動(dòng)創(chuàng)新。就目前而言,，在UPS應(yīng)用中 有幾點(diǎn)需要引起注意,，首先一點(diǎn)就是工頻機(jī)和高頻機(jī)的選用。在這一方面,，人們存在著一個(gè)認(rèn)識(shí)的誤區(qū),，往往認(rèn)為高頻的就是好的,，高頻機(jī)優(yōu)于工頻機(jī),，其實(shí)工頻 UPS與高頻UPS的優(yōu)劣無(wú)法孤立分析，應(yīng)從具體應(yīng)用上來(lái)看,。
針對(duì)這一問(wèn)題,，中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院電源處高級(jí)工程師侯永濤先生做過(guò)專門(mén)分析，指出在兩個(gè)重要方面工頻機(jī)的優(yōu)勢(shì)：1）可靠性,；2）負(fù)載對(duì)零地電壓的要 求,。一方面，工頻機(jī)采用可控硅SCR整流器,，技術(shù)成熟,，抗電流沖擊能力強(qiáng)。由于SCR屬于半控器件,，不會(huì)出現(xiàn)直通,、誤觸發(fā)等故障；相比而言,，高頻機(jī)采用的 IGBT高頻整流器雖然開(kāi)關(guān)頻率較高,，但是IGBT工作時(shí)有嚴(yán)格的電壓、電流工作區(qū)域,，抗沖擊能力較低,。因此在總體可靠性方面，IGBT整流器比SCR整 流器低,。
另一方面,，大功率三相高頻機(jī)零線會(huì)引入整流器并作為正負(fù)母線的中性點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)就不可避免地造成整流器和逆變器高頻諧波耦合在零線上,，抬升零地電壓,， 造成負(fù)載端零地電壓抬高，很難滿足IBM,、HP等服務(wù)器廠家對(duì)零地電壓小于1V的場(chǎng)地需求,。另外，在市電和發(fā)電機(jī)切換過(guò)程，高頻機(jī)往往因零線缺失而必須轉(zhuǎn) 旁路工作,，在特定工況下可能造成負(fù)載閃斷的重大故障,；工頻機(jī)因整流器不需要零線參與工作，在零線斷開(kāi)時(shí),，UPS可以保持正常供電,。
侯永濤先生指出：“從結(jié)構(gòu)上講，工頻機(jī)UPS和高頻機(jī)UPS的差異主要表現(xiàn)在隔離變壓器上,，而工頻機(jī)對(duì)隔離變壓器的使用,，在很大程度上提升了UPS的 可靠性。從綜合性能方面來(lái)講,，工頻機(jī)和高頻機(jī)則各有優(yōu)劣,，至少在當(dāng)前，不存在誰(shuí)取代誰(shuí)的問(wèn)題,?？蛻粼谶x購(gòu)設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)立足于自身的實(shí)際需要，而不是盲 目跟從他人,。比如,，企業(yè)要建設(shè)中大型的數(shù)據(jù)中心，那么對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的要求就應(yīng)當(dāng)放在*位,，大功率的工頻機(jī)UPS就應(yīng)當(dāng)是,；如果是一般的辦公場(chǎng)所 應(yīng)用，或者主要考慮到設(shè)備對(duì)空間的占用,，則可以考慮采用高頻機(jī)UPS,。”
與其他設(shè)備不同的是，作為確保供電質(zhì)量和供電連續(xù)性的關(guān)鍵系統(tǒng),，UPS對(duì)可靠性的要求是“永無(wú)止境”的,，UPS本身性能的“無(wú)限提升”已經(jīng)無(wú)法滿足應(yīng) 用的需求，冗余式的“設(shè)備備份”配置設(shè)計(jì)方案由此而生,。也就是說(shuō),，為使網(wǎng)絡(luò)盡可能地獲得“*高可利用率”，就必須在整套UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)中消 除可能出現(xiàn)的單點(diǎn)“瓶頸故障”隱患,，因此也就需要在整套UPS供電系統(tǒng)中,，從由高壓輸入變壓器的低壓側(cè)/備用發(fā)電機(jī)所組成的冗余式的輸入電源端起，直至送 到終用戶設(shè)備的輸入端為止的整套UPS供電系統(tǒng)的配置中,，都必須采取必要的冗余設(shè)計(jì)和配置,，以便獲得足夠的“容錯(cuò)”功能?；谏鲜鲈?，一些設(shè)備廠商在 關(guān)鍵應(yīng)用中向客戶提供了雙總線的供電方案,，有廠商提供的冗余式“雙總線輸出”型供電系統(tǒng)可使關(guān)鍵負(fù)載的供電可靠性達(dá)到99.99999%。
其實(shí),，對(duì)于機(jī)房的可靠性而言,，供電本身已經(jīng)不可能孤立地考量，機(jī)房供電與環(huán)境包括基礎(chǔ)設(shè)施的管理和監(jiān)控越來(lái)越成為一個(gè)密不可分的整體,，作為一切具體技 術(shù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ),，這一系統(tǒng)需要相對(duì)獨(dú)立和統(tǒng)一的規(guī)劃和建設(shè)。如果沒(méi)有一以貫之的思路,，無(wú)論是電源設(shè)備還是其他基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)都是隨著核心業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)而分 期投入,，分散采購(gòu)，導(dǎo)致機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施品牌林立,、設(shè)備千差萬(wàn)別,，造成系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題和維護(hù)的困難，勢(shì)必會(huì)降低整體機(jī)房的可靠性,，終帶來(lái)安全隱患,。
可見(jiàn)，以UPS為基礎(chǔ)構(gòu)建高可靠的供電系統(tǒng)遠(yuǎn)非購(gòu)買幾臺(tái)設(shè)備那么簡(jiǎn)單,，它需要按需考察設(shè)備性能、按需配置供電系統(tǒng),。對(duì)于設(shè)備提供商而言,，則需要對(duì)數(shù)據(jù) 中心應(yīng)用以及客戶需求具有深入的理解，需要擁有供電甚至整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的技術(shù)和專業(yè)知識(shí),，能夠提供包括供配電,、制冷、基礎(chǔ)設(shè)施管理等方面的全線產(chǎn) 品,，為客戶設(shè)計(jì)合理的整體解決方案,，同時(shí)提供高效的技術(shù)支持和維護(hù)，唯有如此,，才能夠更有效地保證系統(tǒng)的可靠性與可用性,，使機(jī)房“*宕機(jī)”，使網(wǎng)絡(luò)“永 遠(yuǎn)在線”,。
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