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飞轮UPS供电时长的探讨与分析

2013-12-27 09:08
默菲
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  飞轮UPS在节能与维护等方面的诸多优势,使之在数据中心广泛使用。然而,围绕飞轮UPS十五秒供电时间,业界有诸多担心与争论。有专家指出,飞轮UPS后备时间只有15秒的说法并不准确,后备时间的长短主要取决于配电方式,实际上,飞轮的备份时间应该是从15秒到60秒之间。

  如果数据中心系统采用1N系统,即单路供电,没有冗余,在满载状况下,飞轮UPS可保持15秒待载;采用1N+1系统,即单路供电,N+1冗余的话,满载运行时间为17秒—30秒;采用2N系统,即双路供电,每路无冗余,满载运行时间为30秒,而2(N+1)系统,即双路供电,每路N+1冗余,满载运行时间为35~60秒。ActivePower大中华区总裁王桓介绍说,国内数据中心项目大多采用后几种备份方式,多为2N以上系统,飞轮基本可以适用所有项目。

  在做整个系统规格制定的时候,数据中心需要充分考虑一下切换时间。如果切换时间在60秒以内,可以选用飞轮UPS。倘使客户对UPS60秒供电时长仍不放心,可部分选用飞轮UPS,比如2N系统,一个N系统用传统UPS,另外一个可以用飞轮UPS。

  举个例子来说,ActivePower全球合作伙伴卡特比勒在美国亚特兰大项目,客户要求提供超过8兆瓦的不间断电力,且负载还会有增长。考虑到节能,不要求特别冗余,但需保障设备在保养时正常运行。在综合考虑各种因素之后,该项目设计支持从2兆瓦到12兆瓦扩容,系统做成N+1冗余,保证保养时整个系统正常运行。

  为满足定期检查的要求,设置了假负载跟测试的回路,用做整个系统的测试。市电正常时,柴油发电机组不运行,飞轮的UPS起到电力品质修正的作用;市电中断之后,由飞轮UPS承担过渡时间,同时发电机组启动,给关键负载供电。到市电恢复之后,柴油发电机组就进入冷机停车状态之后停下来,又恢复成由市电来供电。10兆瓦的数据中心占地非常小,包括5套发电机组的并机柜,5台220千瓦的发电机组,10套飞轮UPS输出柜、并机柜,这个项目是在08年投入使用的,到现在差不多有4年的时间。

  简单做一个节能的分析,按照50%的负载率来算,飞轮UPS供电效率是96%,传统UPS为90%。按照10台来算,因为采用飞轮UPS,空调节省了30万美元,电费节省了70万美元,10万美元的维护费。传统UPS蓄电池要更换,更换费用30万。这是一个保守的计算,一般来说蓄电池需要四年一次性换,其实在两三年的时候就会更换。这样算下来,一年有100多万的节能的收益,包括电费的收益,还有蓄电池的收益。从经济角度来看,飞轮ups优势明显。

  对国内用户来说,目前市电电源的可靠性达到3个99(99.9%),有些重要的负载更采用双路市电供电,市电的可靠性可以说已经达到了4个9,即99.99%。万一市电中断,后备电源的可靠性也可以达到3个9,从市电到后备电源的切换,在技术上只需要10秒的时间,这是一个公开的标准。目前,欧洲已经将这个时间定在了8秒。目前国内很多数据中心,多采用2N以上结构,使用飞轮UPS完全可以满足应用。ActivePower大中华区总裁王桓强调指出。

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