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飛輪UPS供電時長的探討與分析

時間:2013-12-27

來源:網絡轉載

導語:市電中斷之后,由飛輪UPS承擔過渡時間,同時發電機組啟動,給關鍵負載供電。到市電恢復之后,柴油發電機組就進入冷機停車狀態之后停下來,又恢復成由市電來供電。

飛輪UPS在節能與維護等方面的諸多優勢,使之在數據中心廣泛使用。然而,圍繞飛輪UPS十五秒供電時間,業界有諸多擔心與爭論。有專家指出,飛輪UPS后備時間只有15秒的說法并不準確,后備時間的長短主要取決于配電方式,實際上,飛輪的備份時間應該是從15秒到60秒之間。

如果數據中心系統采用1N系統,即單路供電,沒有冗余,在滿載狀況下,飛輪UPS可保持15秒待載;采用1N+1系統,即單路供電,N+1冗余的話,滿載運行時間為17秒—30秒;采用2N系統,即雙路供電,每路無冗余,滿載運行時間為30秒,而2(N+1)系統,即雙路供電,每路N+1冗余,滿載運行時間為35~60秒。ActivePower大中華區總裁王桓介紹說,國內數據中心項目大多采用后幾種備份方式,多為2N以上系統,飛輪基本可以適用所有項目。

在做整個系統規格制定的時候,數據中心需要充分考慮一下切換時間。如果切換時間在60秒以內,可以選用飛輪UPS。倘使客戶對UPS60秒供電時長仍不放心,可部分選用飛輪UPS,比如2N系統,一個N系統用傳統UPS,另外一個可以用飛輪UPS。

舉個例子來說,客戶要求提供超過8兆瓦的不間斷電力,且負載還會有增長。考慮到節能,不要求特別冗余,但需保障設備在保養時正常運行。在綜合考慮各種因素之后,該項目設計支持從2兆瓦到12兆瓦擴容,系統做成N+1冗余,保證保養時整個系統正常運行。

為滿足定期檢查的要求,設置了假負載跟測試的回路,用做整個系統的測試。市電正常時,柴油發電機組不運行,飛輪的UPS起到電力品質修正的作用;市電中斷之后,由飛輪UPS承擔過渡時間,同時發電機組啟動,給關鍵負載供電。到市電恢復之后,柴油發電機組就進入冷機停車狀態之后停下來,又恢復成由市電來供電。10兆瓦的數據中心占地非常小,包括5套發電機組的并機柜,5臺220千瓦的發電機組,10套飛輪UPS輸出柜、并機柜,這個項目是在08年投入使用的,到現在差不多有4年的時間。

簡單做一個節能的分析,按照50%的負載率來算,飛輪UPS供電效率是96%,傳統UPS為90%。按照10臺來算,因為采用飛輪UPS,空調節省了30萬美元,電費節省了70萬美元,10萬美元的維護費。傳統UPS蓄電池要更換,更換費用30萬。這是一個保守的計算,一般來說蓄電池需要四年一次性換,其實在兩三年的時候就會更換。這樣算下來,一年有100多萬的節能的收益,包括電費的收益,還有蓄電池的收益。從經濟角度來看,飛輪ups優勢明顯。

對國內用戶來說,目前市電電源的可靠性達到3個99(99.9%),有些重要的負載更采用雙路市電供電,市電的可靠性可以說已經達到了4個9,即99.99%。萬一市電中斷,后備電源的可靠性也可以達到3個9,從市電到后備電源的切換,在技術上只需要10秒的時間,這是一個公開的標準。目前,歐洲已經將這個時間定在了8秒。目前國內很多數據中心,多采用2N以上結構,使用飛輪UPS完全可以滿足應用。

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