飛輪UPS供電時長的探討與分析

時間:2013-12-27

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

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

飛輪UPS在節(jié)能與維護等方面的諸多優(yōu)勢,使之在數(shù)據(jù)中心廣泛使用。然而,圍繞飛輪UPS十五秒供電時間,業(yè)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(yīng)該是從15秒到60秒之間。

如果數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)采用1N系統(tǒng),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(tǒng),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(tǒng),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(tǒng),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(qū)總裁王桓介紹說,國內(nèi)數(shù)據(jù)中心項目大多采用后幾種備份方式,多為2N以上系統(tǒng),飛輪基本可以適用所有項目。

在做整個系統(tǒng)規(guī)格制定的時候,數(shù)據(jù)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(nèi),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(tǒng),一個N系統(tǒng)用傳統(tǒng)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??紤]到節(jié)能,不要求特別冗余,但需保障設(shè)備在保養(yǎng)時正常運行。在綜合考慮各種因素之后,該項目設(shè)計支持從2兆瓦到12兆瓦擴容,系統(tǒng)做成N+1冗余,保證保養(yǎng)時整個系統(tǒng)正常運行。

為滿足定期檢查的要求,設(shè)置了假負載跟測試的回路,用做整個系統(tǒng)的測試。市電正常時,柴油發(fā)電機組不運行,飛輪的UPS起到電力品質(zhì)修正的作用;市電中斷之后,由飛輪UPS承擔過渡時間,同時發(fā)電機組啟動,給關(guān)鍵負載供電。到市電恢復之后,柴油發(fā)電機組就進入冷機停車狀態(tài)之后停下來,又恢復成由市電來供電。10兆瓦的數(shù)據(jù)中心占地非常小,包括5套發(fā)電機組的并機柜,5臺220千瓦的發(fā)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(xiàn)在差不多有4年的時間。

簡單做一個節(jié)能的分析,按照50%的負載率來算,飛輪UPS供電效率是96%,傳統(tǒng)UPS為90%。按照10臺來算,因為采用飛輪UPS,空調(diào)節(jié)省了30萬美元,電費節(jié)省了70萬美元,10萬美元的維護費。傳統(tǒng)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(jié)能的收益,包括電費的收益,還有蓄電池的收益。從經(jīng)濟角度來看,飛輪ups優(yōu)勢明顯。

對國內(nèi)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(jīng)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(shù)上只需要10秒的時間,這是一個公開的標準。目前,歐洲已經(jīng)將這個時間定在了8秒。目前國內(nèi)很多數(shù)據(jù)中心,多采用2N以上結(jié)構(gòu),使用飛輪UPS完全可以滿足應(yīng)用。

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