在信息网络技术推动下的UPS产业发展动向.docx

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1、在信息网络技术推动下的UPS产业发展动向在信息同络技术推动下的UPS产业发展动向1信息网络的发展为UPS产业带来巨大商机市场需求和技术进步是推动UPS产业发展的两大原动力。在我国所制定的加快国民经济和社会的信息化，以信息化带动工业化，全面优化产业结构”的政策的激励卜,特别是在切入WTC）后和成功地申办2008年奥运会所带来的巨大商机推动下，近年来，将计算机网络技术，电信网络和传输技术有机地融合在一起的互联网数据中心（1QC）和多媒体数据中心（MDC）机房如雨后春笋般地出现在我国和世界各地。在这里，成千上万台的服务器，路由器和磁楸陈列机等无联网集群设备“被集中地安装在同一IDC或MDC机房内，其

2、所需的“供电电源功率密度”高达0.8kWm2,当今在我国总电源功率需求量达1200-3000kVA的大型IDC机房的出现己屡见不鲜.这样的IDe必须具备有向入驻的各类网站，企业和用户提供能适应突发性的大数据存吐帧需求的，高数据传输率”的，安全和保密的365d24hd的连续、互联网增值服务”的能力。从而为各类网站和用户提供能高速瓦联和信息资源共享的优良运行环境。鉴于互联网运行所要求的高度时效性”，显而易见，为达此目的，负贡向IDC和MDC机房内的关键互联集群设备”供电的UPS供电系统所应完成的任务的全点聘逐渐转移到如何确保在互联网、电信网及工业门动化控制网络所运行的各种信息资源（数据，语音及图像

3、等）能高效，可整和安全地进行远程的信息处理、存贮和传送，而不是仅局限于确保能不间断地向互联网设备供电。从某种意义上讲，保护用户的数据的重要性一点不亚于保护用户的互联网设备。对于这样的高质量UPS供电系统来说，它应具有如下优异的运行特性：1.1高可靠性具有能提供365dx24hd连续提供高质量的UPS逆变器电源”的供电能力。这就意味着，在UPS供电系统的运行中，既不允许出现任何瞬间供电中断/停电事故.也不允许在UPS运行中，出现由普通的市电经交流旁路直接向用户的负我供电的局面。为此，要求UPS供电系统应满足如下要求：1）UPS单机本身的“故障率低，目前大型UPS产品的平均无故障工作时间（MTBF

4、）为（24）x1.05h;2）采用具有高度容错功能的N+1”型UPS冗余并机系统来进步提高UPS供电系统的可靠性.1+1”型冗余并机系统的典型MTBF值可达（1.42）x1.06h）:3）在整套UPS供电系统中，不应存在取点瓶颈性故障隐患：4）允许在UPS逆变错电源”连续供电的条件下，执行不停电的维护和检修操作：5）万一在用户设备端出现短路故障时，应将故障的影响范围缩小到尽可能小的范围。1.2高抗干扰性UPS供电系统能为互联网设备获得100%的高可利用率（低误码率”，低数据传输丢包率，高网络接通率），创造优良的运行环境“大址的运行实戕表明，电源干扰问题是造成互联网设备的可利用率”下降的戊要原因

5、之一。能否尽可能地消除电源干扰是确保信息网络能否获得IO0%的海可利用率”的关键所在。在此需说明的是，电源干扰”不仅来源于普通的市电电网，它还来源于设计不完善”的UPS电源本身及用户的厅.联网设备本身。这是因为配置在IDC和MDC机房内的服务器、磁盘陈列机、交换机等均内置有“开关电源”,这科N整流泄波型”非线性负就会向UPS供电系统反射3-23次低次谐波干扰”，其可能带来的恶果之一是降低语音通话质量。实践证明，过大和过频地出现电源干扰”，轻者会导致互联网的传输速率下降，网络服务器的数据丢包率增大，Modem的上网掉线率增大等隐形故障出现，从而导致互联网设备被迫进入降额使用状态：严重时还会导致网

6、络摊疾。为说明此问题，现举例说明如下：如果将用户向网络运营商租用“带宽”为64kbits专线时所需付的费用作为1计算的话，当用户租用IOMbiVs150Mbits的网线使用权时所需支付的费用将分别增到34和210倍。由此可见，如果因电源干扰问题或电蹂兼容问题而导致互联网进入降额使用状态的话，它会给网络和电信运营商的利润带来多大的损失。由此可见，随着高速信息网络技术的迅猛发展，它在给UPS商业带来巨大商机的I可时，也对UPS供电系统所能提供的电源质量提出更为严格的要求。2信息网络用UPS电源供电系统的全方位解决方案为确保各种信息网络能获得100%的高可利用率，以便向它的网络用户提供高速、安全和可

7、靠的信息资源增值服务.为此对当今的UPS产品供应商不仅要求他们能提供高质量的UPS产品，而且，还要求他们具有足够的技术实力，根据不同用户的具体需求，采用“量体裁衣式的个性化服务方式，为用户提供UPS供电系统的全方位解决方案、工程施工建议及完善的售后服务保障体制。只有这样，才有可能码得尽可的多的订单0种具有“双总线输入和双总级输出“特性的UPS冗余供电系统框图如图1所示。2.1 冗余式“双总线输入“供电系统其基本配置为：首先由2路（或多路）市电组成冗余式市电供电系统，再由冗余式市电供电系统+备用发电机组+由1台（或多台）自动切换开关+防雷击抗瞬态浪涌抑制器（TVSS）来共同组成“输入电源控制中心

8、”。该控制中心所应完成的调控功能有：1）时刻监视各种输入电源的实时运行状态，确保总是将其中最可靠的一路输入电源送到UPS的输入端：2）能有效地阻止高能雷击浪涌及高能切换瞬变干扰被串入到UPS的输入端，以免这些高能脉冲干扰损坏UPS或造成UPS误动作。2.2 N+1里UPS冗余并机系统在当今的技术条件下，采用N+r型UPS冗余并机供电方案是消除UPS供电系统出现单点瓶颈”故障的最佳方案。它是在确保各台UPS单机的输出处于电压幅度相同，输出频率和相位相同的条件下，将N+1”台具有相同输出功率的UPS单机的输出端并联起来，共同向具有N台UPS单机输出功率的用户负载供电。正常工作时，由N+1台UPS来

9、平均分担负我电速。万一某台UPS出故障时，在并机控制管殳的调控下，在将有故障的UPS自动脱机的同时，由剩下的N台UPS继续供电。2.3 ”双总线输出“冗余式UPS输出配送电系统尽管当今的i+r型ups冗余供电系统的可辨性已达很高的水平，然而根据对美国的大型IDC机房统计表明，从UPS输出端到最终用户的设备输入端仍存在如下故障隐患或单点瓶颈”故障隐患：1）79%的故障来源于UPS输出端与负载之间的供电线路（例如：保险丝烧毁，断路器跳闸或不慎短路”等）：2.4 11%的故障来源于UPS机组及电池组：3）其它故障占10%左右。由此可见，应采取必变的技术措施来消除可能出现在UPS输出端的种种故障隐患。

10、实戕证明行之有效的办法是配巴如下的UPS双总线输出配送电系统。其基本配置为：由N+1”里UPS并机系统输出的两路UPS输出电源+UPS输出配电柜+负载自动切换开关（1.TS）所组成的UPS的“双总线输出“供电系统。对某些要求极而的场所（如中国民航：大空管中心和大型IDC机房等），还应配理由两套N+1”型UPS冗余供电系统+负载同步控电超：1.BS）+1.TS所组成的高品质的UPS双总线输出供电系统，众所周知，当今在IDC和MDC机房机内所使用的玩联网设备可大致分为如E三类：一一具有双路/：路交流输入电源端的关键性负载（如高级服务港，磁盘陈列机，通讯设备等），相关统计姆表明，这类设备约占IDC机

11、房用互联网设备的30%50%:一一具有单电源输入的关键设备：一一具有单电源输入的非关键性设备。显而易见，对于带双路输入的关键性设备，比较好处理“我们只需将N+1”型UPS冗余并机供电系统所输出的两路电源分别连接到它们的两个输入端即可。对于带单电源输入”的关键设备而言，则需将分别来自”N+1”型UPS冗余并机供电系统的两路输出电源首先连接到1.TS的两个输入端上。在此条件卜.，由用户自行指定其中路输入电源为优先供电电源”，另路为备用电源。然后再将1.TS的输出端连接到用户的单电源输入关键设备上.正常工作时，由优先供电”电源经1.TS向负我供电。当因故导致”优先供电电源”的电压/频率波动超过工作范

12、围时，1.TS将超快速地将另一-路从UPS输出的备用电源”同用户的负我接通，从而确保用户负敦的安全运行。3双变换在线式UPS应是关键负载的首选机里众所周知，双变换在线式UPS是将普通的市电首先经整流滤波变成稳压宜流电源（AC/DC变换），然后再经逆变器变成稳压，无频率突变，无电压失真和无干扰的纯洁正弦波电源“当在线式UPS正常工作时，逆变器应在Io0%的时间内，向用户的负栽供电。与此形成鲜明对比的是，对非在线式UPS”（后笛式，在线Ii动式和DeIta变换型）来说，当市电供电正常时，它们向用户所提供的是仅对市电的输入电压作不同程度的稳压精度调整的电源。在这种电源中，难T消除来自市电电网的各种高

13、能瞬态“浪涌，频率”突变”，电压失其及各种电磁干扰所可能带来的种种不利即响。在这种供电体制下，常见的故障现象有，计算机/网络服务器莫明其妙地死机，网络的数据传输率”急剧印F,Modem及服务器的上机掉网率增大，网关/路由器产生偶发性”的自动关机/自检误启动等。为说明此问题详见表1所列。从表1可见：只有双变换在线式UPS电源才有可能在100%的时间内向用户提供100%的高质量的逆变电源及确保用户负载同普通的市电处于电隔离”状态。显然，这十分有利于消除来自市电的各种干扰串入到用户的负载上的可能性。相比之下，其它的：种“非在线式”UPS电源均难以满足上述条件0由此可见，为确保用户的关键设备获得尽可能

14、优良的电源运行环境，应首选在线式UPS,当然，对于那些使用非关键性负载用户来说，在财力不充分的条件卜.，为节省投资，也不妨选用非在线式UPS”。因为，后者至少可以确保用户的负载获得不间断的电源供电，而无需号虐市电供电正常与否。4高抗自然灾害/抗人为恶意破坏能力是衡量UPS供电系统质量高低的重要标志之一由恐怖分子所策划的美国911事件亮无疑问对世界的政治和经济的发展均产生了不可低估的影响。在此背录下，作为UPS的生产厂家，国家相关部门的采购决策主管和各种重要用户，都有必要考虑所生产和选购的UPS产品及UPS机房的设计和配置是否具有足够高的抗自然灾害/抗人为恶意破坏的能力。据相关的资料显示：西方国

15、家在海湾故争期间曾利用石墨碳素炸弹造成伊拉克65%左右的输电电网因应压短路而瘫痪,类似地，在科索沃战争期间，利用这种石空碳素炸弹造成70%左右的南斯拉夫电网瘫疾。由此给我们的启示是：为防患于未然，有关的国家机关，军队和重要企业的决策主管，在选购、设计和配宜UPS机房时，需要考察当在供电电网上出现诸如人为误操作”或恶意破坏所造成的UPS输入端/输出端出现短路，瞬间供电中I所”，高压变压器跳闸或大容量的双电源供电系统在作互投切换操作时，UPS供电系统是否还能正常工作。这个问题乍听起来，似乎有点耸人听闻。然而，在某些UPS供电系统中，这种系统脆弱性被暴露无遗。现举例说明如卜.：1）某种三相UPS.当用户在它的输入端因操作不慎而致使其输入电源发生短路”故障时，这种UPS立即进入逆变器和交流旁路两条供电通道同时停止工作的状态，而没有进入由电池放电来支持逆变器继续运行的这种故障状态，从而造成对用户负载的停电。显而易见，如果选用到这种UPS供电系统，用户设备用电的安全性是何等的脆弱。2）某种大型在线式UPS电源，当在用户的输入电源端因故出现高能”切换瞬变”干扰（例如：双输入电源作“互投切换”操作或在输入变压器的高压