大型数据中心UPS供电系统设计研究

倪立年 刘月梅 刘国华

(山东山大华天科技集团股份有限公司,山东济南 250061)

大型数据中心UPS供电系统设计研究

倪立年 刘月梅 刘国华

(山东山大华天科技集团股份有限公司,山东济南 250061)

UPS供电系统可以有效的保障用电安全,增加供电系统的可靠性,有着重要的意义和价值。随着现代社会的不断发展,很多行业对于电能供应质量的要求在逐步提高,很多地方都对电能的供应系统提出了十分高的要求,UPS供电系统的出现满足了这些特殊位置的供电需求,尤其是对于大型数据中心的供电有着得天独厚的优势。

大型数据中心 UPS供电系统 ATS切换

21世纪以来,在科学技术的推动下,世界经济获得了快速的发展,人们的社会生活发生了翻天覆地的变化。在现代社会的发展之中,信息数据成为我们生产和发展中必不可少的因素,数据中心也应用而生,这成为很多企事业单位建设的核心问题。由于数据中心工作性质的特殊性,对供电系统的要求很高。大型数据中心的供电系统必须安全可靠,能为数据中心提供稳定可靠的电能,UPS供电系统符合数据中心的用电需求,可以为其提供相应的电能,以此来保障数据中心的正常工作。

1 现代供电系统技术概述

UPS和ATS是大型数据中心供电系统的重要智能化设备,不仅在数据中心供电可靠性、连续性和供电质量等方面有着重要的作用,而且在现代大型数据中心的供电系统中得到广泛应用。下面就分别简单介绍UPS和ATS。

UPS(Uninterruptible Power Supply)即不间断电源,是由电池、逆变器和控制电路组成的,能在有限的时间里提供持续、稳定地没有时间中断的交流电源。这种供电系统的技术原理十分简单,其根本目的是向用电器提供优质电源,与此同时对后备电池持续充电,实现电能的储备,在市电的供应发生异常时UPS供电系统可以利用逆变器等装置实现直流电与交流电的转换,向用电器提供稳定优质的电能,通过这种方式保障用电设备正常的工作。

ATS(Automatic transfer Switching e-quipment)即双电源自动切换开关设备,一般装在低压配电屏中用于电信枢纽供电系统主电源和备用电源之间的自动切换。ATS开关具有三个接线端,即主供电源端、备用电源端和负荷端。此开关可等效为一台单刀双投自动切换开关,主供电源端一般接经变压器降压后的低压配电系统市电输入端,提供市电供电;备用电源端一般接柴油发电机组,提供备用电源;负荷端接用电设备,随时保证通信设备用电的可靠性和供电质量。

现阶段,随着科学技术的不断发展,UPS供电系统也在逐步变化,其发展的方向是更加的智能化、特色化与网络化,在功能方面也有所突破,不仅仅进行单纯的供电,还要逐步实现UPS供电系统的多方面功能的实现。现代UPS供电系统不仅可以实现自动的定时开关机,也可以在市电供应系统发生异常的时候向计算机发出关机指令,实现计算机的正常关机。未来的发展中还可能实现远程遥控,当然这种遥控需要互联网的介入,那样才是真正智能化的供电系统。

2 大型数据中心UPS供电系统设计

在进行UPS供电系统设计的过程中需要考虑的因素很多,其中比较重要的因素主要有雷电影响、计算机设备的影响以及市电供电系统等。在进行UPS供电系统设计的过程中应该着重以下几个方面的设计。

图2

2.1 UPS前级供电系统的具体要求

前级供电系统是UPS供电系统的重要组成部分,因此在实际的应用中应保障前级供电系统电源的稳定性,现阶段一般要求UPS前级供电至少有两路电源。其中备用电源可以是备用市电或者发电机。我国使用的UPS供电系统的主机输入电压一般是380V±15%,前级供电系统的电压值就应该保持在这个范围之内。如果无法满足稳压要求,需要在前端安装稳压电源。目前数据中心常用的供电系统如图2所示。

2.2 采用冗余设计保证供电的稳定性

UPS供电系统的主要作用就是向数据中心提供相对稳定、可靠的电源,在实际的工作中可以采用UPS冗余连接方式。目前常用的UPS冗余方式主要分为三种：并联热备份、双母线方式和双机主从式热备份。这三种方式各有特点,在实际的使用中应该根据实际的工作环境进行选择。

2.3 增强UPS供电系统的智能化

随着现代社会的不断发展,信息技术也在不断发展,为了保障UPS供电系统能力的不断升级,我们应该逐步的增强UPS供电系统的智能化,实现UPS供电系统的功能升级。在实际的研发过程中应该增强UPS供电系统的自我诊断、自我维护、自我升级功能。只有这样才能进一步的加强UPS供电系统的实用性和科学性,保障数据中心工作的顺利开展。

3 结语

UPS供电系统是现代科学技术发展的重要成果,适用于现代社会中很多方面的电能提供。为了进一步的保障大型数据中心的供电安全与稳定,在实际的工作中我们应该不断的对UPS供电系统进行理论研究与技术开发,实现UPS供电系统技术的不断进步,推动社会的发展。

[1]秦志宇.大型数据中心UPS供电系统设计[期刊论文].《智能建筑电气技术》,2009(3).

[2]李凤武.呼和二枢纽UPS供电系统设计与研究[学位论文].电子与通信工程内蒙古大学,2009.