科士达模块化ups电源系列三进三出

科士达UPS电源的功能主要有两个：一是在市电正常时改善对负载的供电质量，同时对后备电池进行充电;二是在市电异常时，通过后备电池保证向负载供电的不间断性。目前，科士达UPS电源的节能必需从方案、UPS、电池、配电等方面进行。

　　1、按需扩容的柔性规划

　　一般数据中心的建设都不是一步到位,会考虑今后未来几年的扩容,在设计时科士达UPS电源容量一般都考虑容量比较大些,一次就安装了几套大功率的UPS并机，初期负载量只有规划容量的10%～20%，使UPS的利用率很低，造成电能的浪费。如何避免这种情况的发生，从UPS供电系统角度考虑,应该包括:

　　(1)供电方案设计

　　目前科士达UPS电源供电方案主要有分散供电、集中供电两种。分散供电是一台UPS为一台或多台设备供电。分散供电的好处是分散风险,不会因为一台UPS异常造成大部分设备停电;缺点是UPS分散布置,不便管理,而且布线不容易规划。另一种是采用集中供电,由一套大功率的UPS直接对数据中心的所有负载供电。集中供电的好处是便于规划、管理方便、维护方便;缺点是如果UPS系统异常,容易引起数据中心大面积停电事故,此缺点可以通过采用并联构架来避免。因此,以上两种方案各有优缺点,目前的数据中心一般都采用集中供电方案。由于UPS并机数量有限制,而且当UPS系统并机数量超过4台时,其可靠性并不比单机供电系统高多少。当机房UPS装机总容量超过一定限度时,建议将机房按几期规划分成几个区域进行供电。规划时可以参考:单机容量不宜超过400kVA,并机数量不宜超过3台。

　　(2)科士达UPS电源在线并机扩容功能

　　数据中心的UPS容量的规划，可以根据不同时期的负载容量要求,采用逐步扩容的方案,使投资方案更经济，同时也能使UPS工作处于较佳的效率点。目前中、大功率段的UPS均已经具备冗余并机功能，不仅提高了系统的可靠性，同时也为机房扩容提供了条件。只要规划时在UPS前后配电箱预留足量的空气开关，并在机房规划相应空间，即可实现UPS并机扩容功能。关键是并机的过程处理，多种品牌UPS并机时需要对UPS的设置进行修正，此时要求UPS必须工作在维修旁路状态，UPS由市电直接带载，如果此时市电波动较大甚至停电，将造成系统的大面积瘫痪。所以并机扩容必须具备在线并机功能，即UPS并机扩容时，只需将新增UPS软件修改至与原UPS系统一致后，在不关闭原有UPS系统的情况下，直接将新增UPS并入原有系统即可，扩容前后，UPS均工作于在线模式下，避免切换至旁路供电的高风险操作。

　　(3)采用模块化UPS，实现逐步扩容

　　目前,模块化科士达UPS电源已经开始在国内应用,模块化UPS特点主要包括:可扩容、平均故障修复时间(MTTR)短、可经济实现“N+X”冗余并机。

　　提高科士达UPS电源自身能效,优化负载效率曲线

　　目前科士达UPS电源均为在线式双变换构架，在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为400kVA的UPS为例，每度电按0.95元计算，UPS效率每提高1%，一年节省的电费为400×0.8×0.01×24×365×0.95=26630.4元。可见提高UPS的工作效率，可以为数据中心节省一大笔电费，可见提高UPS效率是降低整个机房能耗的直接方法。因此采购UPS，尽量采购效率更高的UPS。

　　科士达UPS电源效率与输出功率关系曲线图

　　除了提高UPS自身的效率之外，UPS上面的一些功能也可加以利用。比如像ECO经济运行模式。其原理是在较好的市电环境时，激活此功能，使UPS由静态旁路直接供电，此时逆变器处于待机状态，正常工作，但不输出能，一旦市电异常，UPS立即切换到逆变器供电状态，切换时间一般在1ms以内，具体见图2所示，蓝色为输入电波形，黄色为输出电压波形。由于此时的逆变器处于待机状态，所以自身损耗很小，此时UPS的整机效率可以达到97%以上，比正常模式节省3%以上的功率。

　　ECO模式转正常供电模式波形图

　　使用ECO模式必须具备以下条件:

　　(1)静态旁路必须采用两组高可靠晶闸管，不得采用接触器加晶闸管的组合，因为接触器吸合时，接触点会打火，一般工作数百次之后就不能正常工作了。而晶闸管则不存在此问题，同时可以缩短切换时间。

　　(2)建议使用在较好的电力环境下，比如一级供电单位等。

　　4、电池管理及配电管理技术

科士达模块化ups电源系列三进三出

　　科士达UPS电源都配备了电池组，用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大一部分，甚至超过UPS本身的投资，而电池的使用年限明显低于UPS设备。由于电池主要材料是重金属铅、硫酸和不易分解的塑料，都会对环境造成严重的污染。因此减少电池使用数量，延长电池循环使用寿命，不仅节省直接和间接的电池投资，而且还减少整个对环境的污染。所以UPS可以通过以下几个技术实现电池的节能。

一、离线式（Off Line）：平常市电通过旁路直接向负载供电。只有在停电时，才通过逆变器将电池能量转换为交流向负载提供电力。离线式不间断电源的特点：   当市电正常时，离线式UPS对市电没有任何处理而直接输出至负载，因此对市电噪音以及浪涌的抑制能力较差；   存在转换时间；   保护性能差；   结构简单、体积小、重量轻、控制容易、成本低。

二、在线式（On line）：在线式UPS平常由逆变器输出向负载供电，只有当UPS发生故障、过载或过热时才会转为由旁路输出给负载。在线式UPS的特点：输出的电力经过UPS的处理，输出电源品质高；   无转换时间；   结构复杂，成本较高；   保护性能好，对市电噪音以及浪涌的抑制能力强。

三、和在线交互式（Line interactive）：在线交互式UPS平常由旁路经变压器输出给负载，逆变器此时做为充电器。当断电时逆变器则将电池能量转换为交流电输出给负载。   在线交互式UPS的特点：   具双向性转换器设计，UPS电池回充时间较短；存在转换时间；控制结构复杂，成本较高；保护性能介于在线式与离线式UPS之间，对市电噪音和浪涌的抑制能力较差。

科士达UPS电源机型分类：

一、塔式科士达UPS电源；

二、机架式科士达UPS电源；

三、模块化科士达UPS电源；