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云计算给UPS电源带来的机遇和挑战
作者:ups020    发布于:2013-04-12 15:54:23    文字:【】【】【
UPS是一种含有储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源。UPS作为保护性的电源设备,它的性能参数具有重要意义,应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽,则表明对市电的利用能力强(减少电池放电)。输出电压、频率范围小,则表明对市电调整能力强,输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性,而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时,输出电压的稳定性。

UPS电源市场在经历多年整合、重组、洗牌之后形成了品牌大集中的局面,整合管理,重新梳理渠道,建立一个完善的分销渠道体系。伊顿收购山特,即拥有面向高端市场的解决方案,又拥有了面向消费类市场的山特系列产品;APC并入施耐德之后,梅兰日兰和APC产品形成极大互补优势;而国内厂商中,科士达更是在延续多年行业市场的同时,携旗下“友电”子品牌,开始冲击沉寂多年的国内UPS电源分销市场。

云计算给UPS带来的机遇

随着云计算应用的不断深入,未来中国数据中心市场将迎来新的跨越发展期,下一代数据中心将被打造成动态、智能、绿色、可扩展的云计算平台,要实现这些,用以保障基础设施无障碍运行的UPS同样面临着挑战。

因为应用外包、信息托管以及以提供虚拟冗余为目的的重复数据存储和更新等云计算服务都将大幅度增加互联网流量以及云计算服务器所处理的数据量,这些新增流量都需要UPS的保护,所以云计算技术不但不会取代UPS电源,还将推动市场对UPS电源的总体需求。总体需求也朝着标准化、高可靠性应用性、绿色节能方向发展。

云计算带来的第一个要求就是标准化,作为全球领先的关键电源与制冷服务提供商,来自施耐德电气IT事业部大中华区副总裁兼数据中心业务总经理曲颖表示:“施耐德电气旗下APC的产品无论是UPS还是供配电模块完全是标准化,可以通过热通道遏制系统和InRow这种制冷,让我们的制冷变成标准化和模块化。接下来怎么样有效管理模块化的组建,我们拥有StruxureWare数据中心管理软件平台,它能够把数据中心里面的楼宇、配电、供电、制冷,以及实际运营情况,完全监控起来,最后汇总到一个界面里面,让你一目了然。增加设备和减少设备的时候,它会提醒你所有可以影响到关联的应用。我们的产品和解决方案完全能满足标准化的要求。”

如果说互联网的发展改变了世界,现在云技术的出现使这种改变世界的能力更加大幅提高,UPS作为数据中心基础设施的重要环节,也正在把云的概念引入到UPS电源系统里。伊顿作为全球领先的多元化能源管理解决方案制造商,基于云计算的概念推出了两项UPS电源的新技术,伊顿北亚区技术总监王伟介绍说:“云计算是按需分配资源,UPS也希望借助按需分配来建立一个数据中心供电的能效优化模式,为此伊顿在全球推出了UPS模块休眠这一业界领先技术。当设备计算量不大的低负载状态时,部分模块自动进入休眠状态,随着计算量的增长,模块也会自动依次启动并投入正常工作状态,完全实现了按需作业,由此在提高了供电安全性的同时,减少了能源的消耗和IDCPUE值。”

UPS的发展方向

1.一个智能化的UPS的硬件部分,基本上是由普通的UPS加上一台微机系统组成。
微机系统通过各类信息的分析综合,除完成UPS相应部分正常运行的控制功能外,还应完成以下功能(德国AEGSVSProtect系列UPS已经实现这一点);

2.完全数字化
AEGSVSProtect系列UPS采用最新的数字信号器DSP,实现了UPS系统的100%数字化运行。在此系列UPS中,AEGSVS公司还采用了三重微处理器冗余系统,用三个有独立供应电源的微处理器来控制整流器、逆变器和静态电子旁路,因而更高地提高了系统的数字化程度和可靠性。

3.脉冲整流技术
AEGSVSProtect系列机型采用12脉冲整流器。采用12脉冲整流器的明显好处是:将UPS的输入功率因数有效值PF提高到0.95以上,将UPS的总输入偕波电流分量下降到8%以下,因而也降低了输入电压偕波失真度;12脉冲整流器,再加上内置输入隔离变压器,大大提高了UPS电源对外界瞬态尖峰干扰的保护能力。

输入直流电源所包含的交流纹波分量少,有利于延长电池的寿命。(比较:6脉冲整流器需要在前端加上L-C输入滤波器后才可以将UPS的输入功率因数有效值PF到0.95以上,但其总的电流偕波分量只是从原来的30%下降为10%左右,而且如此以来将大大增加UPS的总体成本。

4.高频化
第一代UPS的功率开关为可控硅,第二代为功率晶体管,第三代为场控型器件(MOSFET和IGBT)。功率晶体管开关速度比可控硅要高一个数量级,场效应晶体管MOS-FET比功率晶体管要高一个数量级,而IGBT功率器件电流容量比MOSFET大得多,且导通电阻小,工作频率比MOSFET低,但也可以使功率变换电率的载波频率高达50KHz。变换电率频率的提高,使得用于滤波的电感、电容大大减少,UPS效率、噪音、体积、动态响应特性和精度大大提高。

5.冗余并机技术
德国AEGSVS公司开发新的应用技术,目前其并机技术可说是处于业界领先地位。通过几个UPS冗余并机运行,可以更进一步提高系统的供电可靠性。冗余运行意味着在负载基本需求之外至少再安装一台UPS。通过CAN总线技术,可组成UPS系统(至少两台UPS)

AEGUPS并机运行模式不需另外加设中央控制部件,负载均分。如果某一台UPS单机发生故障,则被立刻关闭,其他的UPS系统会自动承担全部载,对负载不会产生任何影响。AEG通过独一无二的灵活多主机技术(FMMT)来保证系统安全可靠万无一失。AEG的CAN总线高速、有效的通讯实现了FMMT技术。如果两个主机的任意一个出现故障,另一台机将会即刻自动地接管主控功能。

6.绿色化
各种用电设备及电源装置产生的偕波电流及滞后电流严重污染电网,随着各种政策法规的出台,对无污染的绿色电源装置的呼声俞来育高。UPS除加装高效输入滤波器外,还应在电网输入端采用功率因数校正技术,这样既可消除本身由于整流滤波器电路产生的偕波电流,又可补偿功率因数,使UPS的输入功率因数达0.98以上。
脚注信息
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