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数据中心基础物理设施工程之供电系统(续)

来源:《UPS与机房》07月 作者:王其英 更新时间:2010-8-12 18:28:16

摘要:数据中心供电是保障业务安全运行的关键所在,但是如果接入市电的方案选的不好,那么就会带来很多麻烦,本文就数据中心供电系统中市电的接入方案进行探讨。

  
  3.3.1有线并联技术
  
  有线并联技术是最早推出的一种控制模式。为了保证UPS并联时的电流均分,这种模式就是使并联各单机之间保持联系,如图37所示。当今的技术是把最先开机的一台单机
  
  作为主机,并联的所有其它机器作为从机一起跟踪主机。使他们从频率、相位、电压和电流等参数保持一致。光纤通信和一般的电压信号通信同步法可以将电流之间的不平衡度控制在小于1%2%的范围。但有一个问题,有时并机时的信号电缆往往因松动或损坏而导致故障。为此制造厂家也采用了双线冗余的办法来解决,如图37的虚线所示。也有的用环形接线法来解决这个问题,也都取得了良好的效果。如图38所示。

  有线并联的缺点在于影响并联的参数很多,比如频率、相位、电压、电流等,若有其中之一跟踪不好就会导致并联失败。
  
  3.3.2无线并联技术——下垂法

  “下垂法”其简单调整原理如图39所示。这里是根据能量稳定原理做出的,一个物体的重心越低其稳定性就越好。所以任何物体都有寻找自己稳定位置的趋势。如图39所示,在两个圆底杯子中各放一个同样的圆球,于是两个圆球都会寻找杯底作为其稳定的位置。若是两台UPS,在不使用通信线的情况下,也可调整到二者最稳定输出能量的状态,以达到能量均分的目的。这种方法也被称作“热感应法”。当两台并联的UPS状态被调整到最佳稳定输出状态后,接下来的任务就是各自测量自己的输出状态,而不去理睬其它各台的什么频率、相位、电流和电压。每台UPS各自关心的仅仅是其本身输出电压和电流的关系,当输出电压和电流的增量符号相反时,这时的内阻抗:   
  Zi=−△U/△I<0(30)  
  就认为UPS在作正常调整。比如,当正常工作时,负载突然增加,即ΔI>0,就会伴随着一个电压的降低负增量,即ΔU<0;或负载突然降低,即ΔI<0,就会伴随着产生一个电压的升高增量,即ΔU>0;这两种情况都会导致负阻的结果。反之,当电压和电流的增量做同符号变换时,就会导致一个正阻效应,即   
  Zi=△U/△I>0(31)  
  UPS测出这种情况时,就认为输出有故障,于是就控制该UPS退出并联系统。
  
  这种并联方法已经成熟地应用在许多系统,但因目前尚属专利范畴,因此这项技术还仅仅掌握在有关的少数几家手里。
  
  可能会产生这样一个问题:既然“下垂法”可以利用上述的负阻效应进行调整,那么输出端短路也是电流增大电压降低,即也是负阻效应,逆变器也可以调整吗?当然不可以。这要明白一个道理,世界上没有绝对的东西,任何功能都是相对的,都有它一定的适用范围,在这里的逆变器也不例外,“下垂法”的调整也有一个范围。至于短路情况已远远超出了逆变器的作用范围,对其起作用的是电流传感器通过控制器送给逆变器的关机信号。
  
  从上述的讨论可知,无线并联控制技术的下垂法比有线并联控制有着更高的可靠性。
 

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