器提供全部負(fù)載功率。在這里Delta變換器和主變換器均具雙向變換的功能。主變換器給電池充電，而充電的時(shí)機(jī)和充電電平則由Delta變換器控制。該電路最大的特點(diǎn)就是用20%的功率去控制100%的負(fù)載功率。

 

 

上文中提到，打造節(jié)能的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，第一步就是要選擇節(jié)能的產(chǎn)品，在當(dāng)今選擇UPS產(chǎn)品時(shí)只有高頻機(jī)型UPS能夠滿足這一要求。除此之外，如果再規(guī)劃簡(jiǎn)潔的配電系統(tǒng)，加之設(shè)計(jì)節(jié)能的運(yùn)行模式，就能夠達(dá)到更好的節(jié)能效果。

規(guī)劃簡(jiǎn)潔的配電系統(tǒng)

有了節(jié)能的供電設(shè)備，如果沒有很好地規(guī)劃設(shè)備的連接和配置也得不到好的節(jié)能效果。

 

圖9 高頻機(jī)型UPS供電的“臃腫”系統(tǒng)

尤其是有的用戶認(rèn)為可靠性是用錢堆起來的，認(rèn)為設(shè)備越多可靠性越高。實(shí)際上設(shè)備越多增加的串聯(lián)環(huán)節(jié)就越多，相應(yīng)地可靠性也越低!如圖9所示就是高頻機(jī)型UPS供電臃腫系統(tǒng)的一個(gè)例子，說它臃腫是因?yàn)檫@本來是一個(gè)很節(jié)能的供電系統(tǒng)，兩臺(tái)高頻機(jī)型UPS冗余并聯(lián)后給負(fù)載供電，簡(jiǎn)單明了?？蓡螁卧O(shè)計(jì)者又給UPS后面串聯(lián)了大功率變壓器，又串入了兩臺(tái)大容量STS，致使效率至少損失了4%~5%，不但投資增加很多，占地面積也大為增加。為什么會(huì)這樣規(guī)劃呢?原因是設(shè)計(jì)者機(jī)械地理解了美國(guó)的G4標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為只有做成所謂的雙總線，系統(tǒng)才可靠，這就陷入了用過多設(shè)備堆積可靠性的誤區(qū)。實(shí)際上圖9的每一路供電路徑上多了兩個(gè)故障點(diǎn)：變壓器和STS.可靠性下降了數(shù)倍。世界上十全十美的東西太少了，就是說，增加了這方面的功能卻犧牲了另一方面的功能，這就是有得有失的道理。

 

圖10 用1+2結(jié)構(gòu)模式提高可靠性的方法

如果改用圖10的方案，采用1+2結(jié)構(gòu)模式，這里雖多了一臺(tái)UPS，但卻少了兩臺(tái)變壓器和兩臺(tái)STS，要知道一臺(tái)STS要比同容量的UPS貴得多。而且第三臺(tái)UPS的引入，不但使系統(tǒng)可靠性大為增加，而且也是系統(tǒng)的過載能力又增加了一倍。

當(dāng)然，多臺(tái)UPS冗余并聯(lián)雖是提高了可靠性，但也帶來了負(fù)面影響，那就是使系統(tǒng)效率降低了，因?yàn)樵瓉韮膳_(tái)工作時(shí)各為50%負(fù)載，當(dāng)3臺(tái)工作時(shí)，每臺(tái)的帶載量才僅有三分之一。為此可采用圖1 1的改良式1+2節(jié)能供電方式。在這里高頻機(jī)3UPS在正常時(shí)處在轉(zhuǎn)換開關(guān)ZS的中間空檔位置，其他兩臺(tái)UPS按50%方式供電，處于效率最高點(diǎn)。任一臺(tái)UPS故障，3UPS就接通到故障設(shè)備的一方。提高了可靠性也提高了運(yùn)行效率。

 

圖11 1+2節(jié)能工作方式

另外，雙總線采用STS還有另一層意思，那就是當(dāng)一臺(tái)UPS故障時(shí)就可以利用STS將另一臺(tái)UPS轉(zhuǎn)接過來，如圖12雙機(jī)雙總線1所示。但為了這一點(diǎn)功能就采用兩臺(tái)STS未免小題大做。

 

圖12 雙總線結(jié)構(gòu)方式兩臺(tái)UPS互相轉(zhuǎn)換方案

可以采用圖12雙機(jī)雙總線2的方法，用一只母聯(lián)開關(guān)即可。在兩路UPS正常工作時(shí)，母聯(lián)開關(guān)是斷開狀態(tài)。當(dāng)其中一臺(tái)UPS故障時(shí)，母聯(lián)開關(guān)閉合，也達(dá)到了上述目的。這一改變也并非無足輕重。如果母聯(lián)開關(guān)采用電子式，即靜態(tài)開關(guān)，其設(shè)備量大為減少，如圖13所示。

 

圖13 母聯(lián)開關(guān)與兩臺(tái)STS設(shè)備量的比較

從圖中可以看出，同樣的大功率可控硅，兩臺(tái)STS就用了24支，而一個(gè)母聯(lián)開關(guān)只用了6只，節(jié)約了18支的設(shè)備量和功耗，也極大地減小了占地面積。

設(shè)計(jì)節(jié)能的運(yùn)行模式

有了節(jié)能的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)潔的供配電系統(tǒng)，如果再規(guī)劃出節(jié)能的運(yùn)行模式，這樣步步為營(yíng)、步步節(jié)能的供配電方式就可得出很好的節(jié)能效果。圖14所示為一個(gè)500kVA的負(fù)載用雙總線供電的例子。這里采用了2臺(tái)550kVA的模塊化UPS，每臺(tái)550kVA的模塊化UPS機(jī)殼中有兩臺(tái)275 kVA的模塊化UPS，為了提高效率，在正常供電時(shí)就可以令其中一臺(tái)275 kVA的模塊化UPS休眠，形成2+1工作模式。而且隨著負(fù)載的減小還可以工作在1+1模式。

 

圖14 模塊化UPS節(jié)能運(yùn)行模式

圖15的節(jié)能運(yùn)行方式是在電網(wǎng)電壓穩(wěn)定在指定范圍時(shí)接通旁路開關(guān)，和ECO工作方式不同的是，此時(shí)逆變器并不關(guān)機(jī)，而是出于一種類似休眠地等待狀態(tài)，它的功能類似于無功功率補(bǔ)償，能把電網(wǎng)中突變之類的干擾抑制掉。這時(shí)的效率可達(dá)97%以上，又進(jìn)一步節(jié)約了能量。

好多IT設(shè)備都是雙電源供電，所以往往雙總線供電方式有不少是采用兩套塔式單機(jī)供電，如圖15所示。在此情況下大都采用兩臺(tái)UPS各供50%的配電方式，這樣做的結(jié)果不能使效率達(dá)到最高點(diǎn)。一般效率最高點(diǎn)往往不是在100%功率，而是在70%~100%之間。如