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选用UPS设备关注重点改变方向

来源:机房360 作者:mopper整理 更新时间:2010-9-8 11:29:45

摘要:设计理念的变化极大地影响着UPS设备的选用标准和技术发展方向。UPS作为供电系统的重要环节和设备,它的功能必须适应新的设计理念的要求。这种变化既表现在UPS厂商对新产品的研究方向上,同时也表现在用户在新的数据中心供电系统方案的设计和对UPS设备性能的选用标准上。从下面5个方面可明显地看出用户对叨?S供电系统关注重点的变化,这种变化自然也就反映并规范着UPS设备的技术发展方向和选用UPS性能指标的标准。

  设计理念的变化极大地影响着UPS设备的选用标准和技术发展方向。UPS作为供电系统的重要环节和设备,它的功能必须适应新的设计理念的要求。这种变化既表现在UPS厂商对新产品的研究方向上,同时也表现在用户在新的数据中心供电系统方案的设计和对UPS设备性能的选用标准上。从下面5个方面可明显地看出用户对UPS供电系统关注重点的变化,这种变化自然也就反映并规范着UPS设备的技术发展方向和选用UPS性能指标的标准。
  
  一般性电性能指标不再是选用UPS设备时关注的重点
  
  一、对选用UPS设备标准的误解
  
  UPS的所有电性能指标都是由负载和使用的要求决定,并且在使用过程中不断政进和完善的,这是毋容置疑的道理。但是,长期以来很多UPS厂商在确定UPS产品的电性能指标时,以及很多用户在确定WS选用标准时,存在着很多的误解和不恰当之处,主要表现在以下几个方面。
  
  第一,脱离负载的实际需要,过分地追求某些电性能的高指标
  
  UPS,顾名思义,是一个在电网掉电时可继续向负载供电的设备,但是它的主要应用场合和供电对象却是计算机类的负载。计算机类负载对电性能指标的要求并不高,用户在确定mS各项电性能指标时往往把各种UPS品牌能达到的最高指标作为选用设备时要求的指标。例如,要求输出电压稳定精度一定是士1%,市电供电与电池供电的转换时间一定要是0,甚至要求吨S输出频率也一定要稳定在士0•5%以内;而对关系到UPS的可靠性和系统可用性的指标却不够重视,例如UPS的输出能力、UPS对电网的适应能力、抗干扰能力和效率等,用户对UPS的基本功能和使用方法缺乏足够的了解。以输出电压切换时间为例,要求UPS在市电与电池逆变转换时的切换时间为0,殊不知,计算机电源本身在1s内就有100次4~7ms的停电时间。tUPS在电池逆变与旁路供电转换时的切换时间也不是0;另外,如果在UPS与负载之间配置了分路冗余转换开关(两路供电互换),最大切换时间也接近10ms。用户应该知道,WS任何电性能指标的提高都是要付出成本和可靠性代价的,最终受到损害的是用户自己。
  
  第二,以UPS的功率等级确定电性能指标
  
  似乎小功率UPS的电性能指标就可以低些,这种观念是不对的。在同一个供电环境中可能有多台UPS在运行,有小功率的(例如500VA),有中功率的(例如几十千伏安),也可能有大功率的(100千伏安以上),一台小功率UPS的供电负载可能是一台计算机或者一台服务器,而一台大功率UPS是为多台同一型号(或负载性质相同)的计算机和服务器供电,这些设各的负载性质是完全相同的,它们对UPS电性能指标的要求是不会因UPS功率大小而改变的。所以,以UPS的功率等级来分类并规定不同的指标要求是不科学的,也是不客观的。
  
  不可否认,UPS功率等级客观上决定了某些特殊性能指标和控制功能指标的差别。在某些特殊性能指标和控制功能指标上要求大功率叨?S和小功率叨B完全一致是不客观的,例如环境噪声、传导千扰、电磁辐射干扰和对物理环境的适应能力等指标,应对大功率UPS放宽些,而有关限制mF对电网造成干扰的指标(例如输入功率因数和输入电流谐波成分)、有关系统配置功能指标(例如并机运行功能、智能管理和通信功能等)则应该对大功率叨F要求严格些。
  
  第三,以电路结构形式的不同确定不同的电性能指标
  
  在有的UPS标准中,对不同电路形式的UPS的电性能指标做出了不同的规定,给人的印象是:不是UPS要满足负载设备的要求,而是由不同电路结构组成的UPS决定负载设备的要求。例如配置在线式UPS时,输出切换时间必须是0,输出电压稳定精度必须是士1%。实际上,如果配置的是后备式UPS,即便UPS切换时间,4ms,输出电压稳定精度,10%,负载设备也可以正常工作。有的用户甚至在确定选用的UPS电性能指标时,把某种UPS的内部结构形式和使用元器件的规格也列为所选用的UPS电性能指标。应该说,电路结构形式仅仅是实现UPS功能的手段,在技术进步的过程申,电路结构形式是在不断变化的,电路技术的改进和新电路结构形式的出现是技术发展的必然,把电路结构形式固定下来,就意味着不要技术进步,是违反科学发展规律的。再者,各种电路结构形式的UPS都是各有优缺点和适用范围的,任何一种电路结构形式的UPS的电性能指标都不可能全是一流的,也不可能全是最差的。例如在UPS正常工作模式下(电池逆变工作时都是逆变器输出,是没有什么可比的),在线式叨?S的常规输出指标大多是一流的,而输出能力、效率(代表可靠性和运行费用)和对电网污染等各项指标则大多有这样或那样的问题;对于后备式UPS,它的常规输出指标是较差的,在系统配置功能、智能管理和通信功能、双向抗干扰功能等方面也远不如在线式UPS,而输出能力、工作效率和对电网污染等各项指标却没有在线式UPS那样不尽人意。
  
  二、计算机负载对UPS常规电性能指标的要求不高
  
  几乎所有的计算机负载的输入电源都是开关电源,该电源的输入环节是整流滤波电路,电路结构的这一基本特点就决定了计算机负载对其输入电源的电气指标的要求并不高。显然,计算机输入整流滤波电路是把输入交流电整流成直流电,其特点如下:
  
  只有输入证弦电压幅度高于电容电压时,输入才有电流,所以输入电流呈现脉冲状态,在交流电压的每个周期中(20m5)有两次因整流管的反向而把输入与滤波后的直流母线隔离,这相当于在每秒中有100次输入交流停电,停电时间为4~7m5(取决于整流滤波参数和负载量);
  
  整流后的直流母线电压取决于输入电压幅度,而与频率及波形无关;
  
  整流后的直流母线电压给后面的开关电源供电,而开关电源容许直流母线电压有较大的变化范围。
  
  图1-11为输入掉电后计算机内直流母线电压变化测试曲线。输入掉电后,在电容能量的支撑下,18皿后计算机内直流母线电压才开始变化,而真正影响计算机工作的时间要大于20ms。


  
  图1•11输入掉电后计算机内直流母线电压变化情况

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