隨著目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的迅速發(fā)展，用戶對(duì)機(jī)房的供電要求越來越高，而現(xiàn)在運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心機(jī)房面臨兩大難題：一是作為機(jī)房供電的關(guān)鍵設(shè)備的交流UPS故障頻發(fā)，增加了大量的維護(hù)工作，降低了數(shù)據(jù)中心供電的可靠性；二是機(jī)房耗電量驚人，如何建設(shè)綠色機(jī)房令人關(guān)注。

DC-UPS供電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生

數(shù)據(jù)中心直流UPS供電系統(tǒng)可以有效地解決這兩大問題。該系統(tǒng)由交流輸入系統(tǒng)、DC-UPS供電系統(tǒng)、直流配電系統(tǒng)組成，解決了交流UPS可靠性低、可用性低的問題，提升了整個(gè)系統(tǒng)的供電效率，其具體系統(tǒng)如圖所示。

DC-UPS供電系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)據(jù)中心DC-UPS系統(tǒng)的推出，是對(duì)傳統(tǒng)交流UPS供電系統(tǒng)的變革，其具有以下6個(gè)特點(diǎn)。

具有更高的可靠性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、系統(tǒng)設(shè)備和元器件減少，并機(jī)控制無需考慮鎖相等交流要求的復(fù)雜環(huán)節(jié)，提高可靠性。

具有更高的可用性電池與模塊輸出直接并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)“可預(yù)見非突發(fā)性故障”的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)不停電維護(hù)計(jì)劃，將可用性提升到接近1.

DC-UPS供電系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

具有更高的效率

（1）模塊效率高達(dá)97.5%；（2）系統(tǒng)效率提升10%；（3）電池工作時(shí)效率為100%.

更經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)容 （“N+X”冗余）

（1）傳統(tǒng)交流UPS若實(shí)現(xiàn)“N+X”冗余必須采用多機(jī)并機(jī)方式才能實(shí)現(xiàn)；（2）HD系統(tǒng)采用模塊熱插拔式設(shè)計(jì)，可以邊成長(zhǎng)邊投資。

更方便操作維護(hù)

（1）采用模塊熱插拔技術(shù)；（2）只需前后維護(hù)，無需側(cè)面維護(hù)，可并柜安裝；（3）工程化預(yù)設(shè)計(jì)，加速施工進(jìn)度；（4）直流屏控制板可實(shí)現(xiàn)熱插拔功能。

更全面智能管理

（1）完善的管理接口：RS232/485、網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口、干接點(diǎn)；（2）可選單體電池?zé)o線偵測(cè)功能（可實(shí)現(xiàn)單體電池內(nèi)阻、電壓、電流、溫度測(cè)量）；（3）可選絕緣檢測(cè)系統(tǒng)；（4）可隨時(shí)獲得系統(tǒng)輸出分路電流、“空開”狀態(tài)、絕緣檢測(cè)等信息；（5）具有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)升級(jí)功能。

DC-UPS供電系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

系統(tǒng)集成化從交流配電系統(tǒng)、DC-UPS供電系統(tǒng)、直流配電系統(tǒng)集成一個(gè)整體系統(tǒng)，帶給客戶數(shù)據(jù)機(jī)房建設(shè)的便利性。同時(shí)為機(jī)房里所有供電設(shè)備提供接口，如空調(diào)接口、通訊接口、指示燈接口、服務(wù)器電源接口等。

模塊化設(shè)計(jì)監(jiān)控模塊、直流模塊、系統(tǒng)配電模塊、智能配電控制模塊、無線電池偵測(cè)模塊等多處模塊化設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)交流UPS系統(tǒng)維護(hù)困難、維護(hù)人員要求高、不容易標(biāo)準(zhǔn)化維修等難題。

無單路徑故障點(diǎn)設(shè)計(jì)為了盡可能地解決供電系統(tǒng)中的單路故障點(diǎn)及傳統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)的弊端。高性能數(shù)據(jù)中心DC-UPS系統(tǒng)盡可能地減少單個(gè)故障點(diǎn)，又解決了傳統(tǒng)交流UPS冗余帶來系統(tǒng)龐大、利用率低的問題。

DC-UPS供電系統(tǒng)的典型應(yīng)用

為了推進(jìn)節(jié)能減排以及對(duì)機(jī)房直流供電優(yōu)勢(shì)的了解，中國移動(dòng)集團(tuán)數(shù)據(jù)機(jī)房試點(diǎn)工程決定采用數(shù)據(jù)中心直流UPS系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)運(yùn)行，前期通過與移動(dòng)集團(tuán)的密切交流，該系統(tǒng)得到了用戶的高度認(rèn)可。

該系統(tǒng)適合重要的數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電，同時(shí)給服務(wù)器的供電方式提供了一種新的選擇，對(duì)整個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用336V（浮充378V）電壓規(guī)格尚屬試點(diǎn)。

此方案采用直流供電系統(tǒng)+直流服務(wù)器的方式，來驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的效率提升，如圖3所示。

DC-UPS供電系統(tǒng)的客戶價(jià)值

提高了可靠性數(shù)據(jù)中心機(jī)房在今后的發(fā)展中處于越來越重要的地位，依托無單點(diǎn)故障路徑設(shè)計(jì)理念，減少不必要的部分，簡(jiǎn)單可靠的原則，帶給客戶的是一個(gè)可以“安心”的系統(tǒng)解決方案。

減少維護(hù)成本數(shù)據(jù)中心做為商業(yè)運(yùn)營來講，同樣和企業(yè)一樣追求效益，此數(shù)據(jù)中心直流供電系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，減少不必要的環(huán)節(jié)來減少故障點(diǎn)，電池與主機(jī)并聯(lián)供電，實(shí)現(xiàn)備用電源電池部分的最大效益，可預(yù)見非突發(fā)性故障，可以有計(jì)劃地進(jìn)行故障處理，大大減少維護(hù)成本，提升客戶的營運(yùn)能力。

減少運(yùn)行成本數(shù)據(jù)中心機(jī)房的運(yùn)行成本中很重要的一環(huán)是效率問題，負(fù)載設(shè)備的耗電就相當(dāng)驚人，如再加上供電設(shè)備的耗電，那就更驚人了，專業(yè)人士曾表示：“數(shù)據(jù)中心機(jī)房因?yàn)楹碾婓@人，如只是租賃業(yè)務(wù)那將是虧錢的，主要還是依靠數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)”。那么在整個(gè)供電系統(tǒng)中減少原來傳統(tǒng)交流供電系統(tǒng)中UPS的DC/AC部分，以及服務(wù)器的AC/DC部分，將使整個(gè)系統(tǒng)效率提升10%.同時(shí)本身模塊的利用率高，效率在96%以上。因此可以說，采用DC-UPS供電系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能機(jī)房重要的一步。

在國內(nèi)率先體驗(yàn)國內(nèi)采用336V直流電壓規(guī)格的系統(tǒng)，同時(shí)采用直流服務(wù)器進(jìn)行供電，在整個(gè)通信行業(yè)都是首次，這給數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電模式提供了新的嘗試。

 UPS蓄電池問題

UPS　蓄電池是一個(gè)容易出問題的環(huán)節(jié)，由UPS蓄電池引發(fā)的事故占UPS總事故較大比重。這是因?yàn)閁PS蓄電池一般是12V蓄電池，內(nèi)部實(shí)際上是6只2V蓄電池串聯(lián)焊接構(gòu)成，制作難度大，而且板柵，連接條比較薄，只要一個(gè)板柵出現(xiàn)問題，整只UPS　電池就有問題，故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2Ｖ蓄電池，所以在安裝維護(hù)中要注意以下幾個(gè)問題。

（1）UPS蓄電池最好用蓄電池架安裝，不要用蓄電池柜。一是便于通風(fēng)散熱，UPS　蓄電池對(duì)溫度非常敏感，環(huán)境溫度是20　～25℃，溫度每升高10℃，蓄電池的壽命就會(huì)降低一倍。UPS蓄電池充放電過程中會(huì)釋放大量熱能，熱量散不出去，直接影響電池容量與壽命。二是便于維護(hù)測(cè)量。用蓄電池柜安裝，如果空間太小，巡檢時(shí)操作人員可能會(huì)因?yàn)椴僮鞑槐悖�或視線問題導(dǎo)致操作工具短路或檢查不仔細(xì)忽略本應(yīng)發(fā)現(xiàn)的故障隱患。有這樣一個(gè)案例：主從熱備份UPS　系統(tǒng)，密封蓄電池柜（有通風(fēng)孔），螺絲固定的面板拆卸不便，用螺絲刀拆才能打開。一次巡檢發(fā)現(xiàn)備機(jī)UPS　的蓄電池組中底層角落里有兩只蓄電池連接線松動(dòng)，并且漏液。UPS　蓄電池是大電流放電，這種情況下如果恰好主機(jī)UPS　故障，備機(jī)UPS　蓄電池放電供給負(fù)載，后果嚴(yán)重，有可能 引發(fā)事故

（2）UPS蓄電池連接線不要用開口銅鼻子，要用孔型銅鼻子，開口銅鼻子不如孔型壓接牢固，容易脫落；連接線要用軟銅線，不要用硬銅線，硬銅線有時(shí)由于吃著勁，當(dāng)時(shí)緊固了，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)松動(dòng)，造成端子處連接不良，在一定的條件下可能端子處拉弧或熱量*，導(dǎo)致意外；連接線要用長(zhǎng)度一致的同一規(guī)格導(dǎo)線，否則電阻不一致，長(zhǎng)期使用，會(huì)發(fā)生充電時(shí)有的UPS　蓄電池已充滿，有的UPS　蓄電池還沒充滿，從而導(dǎo)致已充滿的UPS　蓄電池過充，水分從安全閥溢出，電解液濃度變大，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)腐蝕電池板，導(dǎo)致蓄電池一致性變差。

（3）由于蓄電池很重，安裝時(shí)要用正確的方法搬運(yùn)和吊裝蓄電池，不能用鉤子或螺絲刀直接勾住蓄電池外露電池柱搬卸蓄電池電池柱與電池板是焊接的，這樣會(huì)拉傷蓄電池端子，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致事故。另外蓄電池組上輸出的電纜，不要直接從電池端子拉至主設(shè)備，中間需要有接線盒或轉(zhuǎn)接端子，否則蓄電池端子上長(zhǎng)期承受拉力，可能破壞蓄電池內(nèi)部的連接。

目前，眾多生產(chǎn)及生活設(shè)施對(duì)電力需求是非常強(qiáng)烈的，比如現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)重要支撐節(jié)點(diǎn)——數(shù)據(jù)中心，如果發(fā)生斷電事故，就會(huì)造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，而采用UPS電源就可以很大程度上避免此類事故的發(fā)生，中國市場(chǎng)仍有待開發(fā)。

UPS即不間斷電源，它在數(shù)據(jù)中心等重要設(shè)施中有廣泛應(yīng)用。研究表明，2013年，對(duì)于UPS市場(chǎng)是不平凡的一年，高壓直流電源對(duì)傳統(tǒng)UPS的壓力不斷加大，國內(nèi)、國際廠商競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，多家廠商都提出了由單一UPS供應(yīng)到提供整體解決方案轉(zhuǎn)型迫在眉睫，對(duì)于廠商來說是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。UPS作為通信機(jī)房、 系統(tǒng)中電力安全的關(guān)鍵設(shè)備，同時(shí)也是較大的能耗設(shè)備，一直受到大的關(guān)注。隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，更多大型IDC機(jī)房的涌現(xiàn)，云技術(shù)的大量應(yīng)用，IT及CT機(jī)房服務(wù)器、計(jì)算機(jī)類設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量均提出了更高的要求。

專家指出，長(zhǎng)久以來，UPS市場(chǎng)格局基本明朗，份額絕大部分掌握在艾默生、施耐德電氣和伊頓等國外廠商手中，剩下的寥寥份額被國內(nèi)的科華、科士達(dá)、臺(tái)達(dá)等幾家企業(yè)瓜分，華為、中興等國內(nèi)優(yōu)秀廠商正陸續(xù)發(fā)力，因此對(duì)于各廠商，UPS技術(shù)的發(fā)展革新尤為關(guān)鍵。與此同時(shí)，眾多市場(chǎng)現(xiàn)象表明，UPS市場(chǎng)尚未飽和，市場(chǎng)潛力仍然值得期待。從全球范圍來看，發(fā)達(dá)國家以及經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的國家的UPS需求都在增長(zhǎng)。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升，大型數(shù)據(jù)中心快速增長(zhǎng)，IT設(shè)備量需求不斷增加，帶來的是持續(xù)加大的UPS功率需求。同時(shí)，隨著數(shù)據(jù)中心的按需擴(kuò)容成為一種大趨勢(shì)，模塊化UPS需求也將逐漸增加。

專家建議：兩方面著手提升本土UPS實(shí)力。1.企業(yè)加大研發(fā)和技術(shù)投入，爭(zhēng)取達(dá)到國際先進(jìn)水平。不間斷電源是網(wǎng)絡(luò)、信息建設(shè)可靠運(yùn)行的電源保障，是信息化和國防安全的一個(gè)重要設(shè)備，因此，本土品牌的不間斷電源廠家必須加大技術(shù)和研發(fā)投入，提升綜合實(shí)力，制造高質(zhì)量的不間斷電源產(chǎn)品，保障我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的順利進(jìn)行。并且在有條件的情況下，爭(zhēng)取出口，獲得國際市場(chǎng)份額。2.國家對(duì)電力電子、不間斷電源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)支持。2006年中國科技研發(fā)投入達(dá)到歷史最高的2943億元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的1.41%。盡管這一數(shù)字顯示出中國政府和企業(yè)在推動(dòng)自主創(chuàng)新方面的努力，但迅速攀升的投入難以掩蓋中國科技自主創(chuàng)新能力仍然不足的現(xiàn)實(shí)。基于不間斷電源高技術(shù)的特性以及對(duì)國家工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)和國防安全的重要性，國家應(yīng)該加大對(duì)電力電子行業(yè)、不間斷電源等行業(yè)的支持力度，促進(jìn)我國電力電子行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展

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