UPS供電系統(tǒng)在電力行業(yè)機房的應用

在貴陽供電局數據中心機房改造中,具備高可靠性、高可用性的UPS供電系統(tǒng)是其運營安全穩(wěn)定的電源保障。為此,機房供電系統(tǒng)采用兩臺UPS獨立供電。

1 用戶要求

(1)UPS供電系統(tǒng)為三進三出結構,單臺UPS容量為120kVA,兩臺UPS單機運行�？紤]到今后的發(fā)展需求,所提供的UPS要求支持在線并機,便于以后系統(tǒng)擴容,并機數量不少于8臺。

(2)UPS主機采用在線式架構,由工頻整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關、手動旁路開關、內置隔離變壓器等組成;市電突然中斷時,市電轉電池供電,轉換時間為零。

(3)UPS應具有電池防漏液偵測功能,可有效防止電池漏液引起的事故,詳細說明此功能的使用方法。

(4)可實現UPS直接并聯(lián)運轉,無須外加并聯(lián)控制卡,無固定主機/從機的區(qū)分,避免因單點故障時所造成的停機風險,提高系統(tǒng)可靠度。兩臺及兩臺以上并聯(lián)運行時,具有共用電池功能。

2 供電方案介紹

2.1 供電系統(tǒng)方案圖(見圖1)

某品牌NT120K型UPS主要架構由靜態(tài)旁路開關、整流器(晶閘管工頻整流)、逆變器、手動維修旁路開關,以及控制電路、偵測電路、輸出隔離變壓器等組成。為雙變換在線式架構,保護用戶的精密設備供電質量,市電與電池供電為“零”時間轉換,負載端可以完全濾除輸入市電的雜波,提供給用戶負載純凈的正弦波。

2.2 UPS系統(tǒng)配置表(見表1)

2.3 供電系統(tǒng)方案介紹

采用120kVA UPS兩臺獨立單機供電,每套UPS系統(tǒng)后備時間2小時,配置4組12V、200Ah電池。此系列UPS具有多機并聯(lián)共用電池組功能,共用電池可避免對電池投資的浪費,節(jié)省資金和安裝空間、減少承重,達到經濟擴容;NT系列UPS具有高可靠性并機技術,可達8臺并聯(lián),無須外加并機卡,只要增加并機通訊數據線(且此并機通訊數據線采用環(huán)路形式連接,具備冗余功能,提高并機系統(tǒng)可靠性),僅需在交流屏預留兩個空氣開關,可在線實現經濟擴展冗余或增容,也可繼續(xù)擴展到“N+X”多機冗余系統(tǒng)。同時,NT系列UPS內置同步控制器功能,簡便地實現雙母線供電需求,節(jié)省投資成本并降低故障節(jié)點。

3 優(yōu)勢分析

3.1 獨特可靠的并機技術

NT120K UPS采用先進的分散式邏輯控制技術,以高速的微處理器運算為基礎的數字化設計,獨特的整數補償運算控制,直接并機技術,在UPS單機之間無需外加并機卡或并機柜,采用環(huán)路通訊電纜連接來傳遞實時信號,提高并機系統(tǒng)的可靠度,實現并機的“均流”控制,使并機系統(tǒng)中的各臺UPS,均處于完全“平等”的調控狀態(tài)之中,各臺UPS負載不平衡度小于1%。

采用獨特的同步相位調制,每臺UPS可以“智能”地將位于并機系統(tǒng)中的各臺UPS同步跟蹤到最佳狀態(tài)(各臺之間的相位差幾乎為零)和實時動態(tài)調節(jié)所帶的負載百分比,實現高精度的負載均分功能。在并機系統(tǒng)使用中,任何一臺UPS發(fā)生故障時,該故障的UPS會迅速、可靠地從并機系統(tǒng)中脫機,從而確保并機系統(tǒng)繼續(xù)提供用戶高質量的逆變電源。

NT系列UPS可8臺UPS直接并機,實現“N+X”并聯(lián)冗余或擴容的應用,滿足用戶的安全需求,達到經濟擴容的需求。

3.2 先進的共用電池功能

NT120K型UPS當多臺并聯(lián)時,具有共享電池功能,通過共享電池功能,可以減少電池污染的排放和節(jié)省安裝空間等資源,主要優(yōu)勢如下:

(1)節(jié)省購買電池的資金投資

系統(tǒng)冗余量占系統(tǒng)總容量的百分之幾,就能節(jié)省電池總投資的百分之幾。在電池價格上漲的情況下,能夠節(jié)省這筆費用是相當可觀的。同時,電池數量減少了,相應的搬運、安裝等投資也會隨之減少。

(2)節(jié)省安裝空間投資

大批量的電池所占用的安裝空間也是很大的,減少電池數量,也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時也就減少了房租、裝修費、空調配置等方面的投資。

(3)節(jié)省承重方面的投資

電池組是很重的，為了解決樓層承重問題，一般會擴大電池的放置面積或者制作承重支架。如果減少了電池數量，這方面的投資就會相應地節(jié)省。

(4)節(jié)省運營成本投資

電池數量少了,系統(tǒng)本身以及房間空調所消耗的電能也就少了,需要投入的維護成本也少了,同時還會更加環(huán)保。