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“市电+高压直流”和传统UPS供电架构终究有何不

2017/12/21 10:20:04      点击:

240V高压直流技能衍生于传统220V电力操作电源,并吸纳了48V通讯电源的各种长处。其可行性现已得到较好验证,理论与实践的切磋琢磨中,240V直流供电技能已然炙手可热

240V高压直流技能衍生于传统220V电力操作电源,并吸纳了48V通讯电源的各种长处。其可行性现已得到较好验证,理论与实践的切磋琢磨中,240V直流供电技能已然炙手可热,并在不断“蚕食”传统数据中心供电以UPS为主的商场,正逐步流行我国并走向世界。        240V高压直流技能和传统的UPS技能比较起来,首要的长处体现在下面几点:    

1.选用功率MOS高频软开关技能的240V高压直流可高达96%以上功率,比选用晶闸管或IGBT的传统UPS功率更高,体积更小   

2.电池直接挂在输出母线上,牢靠性更高,且可在线扩容、不掉电割接等    

3.拓扑简略,牢靠性高    

4.模块化规划,按需装备、边生长边出资    

5.模块热插拔维护,像替换硬盘一样替换毛病模块,削减依靠厂家维保效劳    

6.节能休眠技能能够大大提高轻载下的体系功率,削减机房初期的运转能耗    

7.高压直流的输入功率因数高、谐波小,且输出负载率能够比UPS高,可下降柴发容量等    

8.高压直流比传统UPS要更安全,因为输出浮地,即使误碰到单极母排电压,触电电压也只有135V,比沟通要低近1倍,且沟通220Vac的正弦波峰值电压高达314V,也高于高压直流270V的电压    

9.240V高压直流技能并机简略    

10.240V高压直流能够直接使用在绝大多数的规范沟通设备上(380V高压直流等其他电压等级则不可),IT设备不必定制电源及设备改造,更简略推广    

前面我们介绍了许多240V高压直流技能的长处,如果仅仅选用240V直流体系来给数据中心来供电,那还仅仅根底玩法。现在业界以腾讯为首等互联网公司提出的基于240V高压直流技能衍生出来的市电+240V高压直流供电架构,正进一步改动传统UPS等靠硬件多重冗余来保证牢靠性的高投入低能效形式。    

前面介绍了许多“240V高压直流体系”、“市电+240V高压直流供电架构”的长处,提出未来市电主供高压直流后备的思路,但这些是否以献身数据中心的牢靠性为价值呢?    

    供电牢靠性高    240V高压直流差异于传统  科士达UPS电源的一个重要特点是将电池直接挂接在了直流输出上,而UPS的电池是在沟通逆变环节之前。关于前者,如果高压直流体系呈现了反常或许供电能力不行,还能够依靠电池确保持续供电;但关于后者,如果UPS的逆变环节呈现毛病,或许UPS设备反常转到静态旁路上,那么电池是无法供给持续供电的。这也是市电+240V高压直流技能比较较传统N+1的UPS牢靠性更高的原因之一,相当于有了市电直供(来自榜首路市电)、240V高压直流(来自第二路市电)以及电池(短时备电)三个供电源的一起维护。    维保进程牢靠性高    240V高压直流体系内部是以模块化的方法组成的,由颗粒度较细的N+1或许N+X(X为冗余电源模块的数量)的多个电源模块并机构成,比较较模块化高频UPS架构,直流模块的并机只触及模块均流,只需调压,十分简略;而沟通UPS模块的并机需求起伏、频率和相位一致才干牢靠并机。因而240V高压直流模块能够很安全的去热插拔添加或许替换毛病模块。    整流模块节能休眠条件牢靠性高    由于电池直接挂接在240V高压直流输出母线上,那么就给整流模块供给了一个十分牢靠的节能休眠条件,电源体系能够依据实践负载的状况主动敞开需求的模块数量,而封闭其他冗余的整流模块,完成全负载范围内94%以上的高功率,这关于机房初期负载率不高状况下有十分显着的节能效果,相当于市电+240V高压直流供电架构在机房的投产初期就能够完成归纳功率97%以上,这比传统UPS计划在低负载率下的供电功率提高了许多。    节能休眠期间牢靠性仍有很好保证    节能休眠期间,如果呈现负载的动摇和冲击,直挂输出母线的电池能够供给一个很好的缓冲或许吸收效果,电源体系再唤醒休眠模块,确保了供电的牢靠性和高效性。因而在市电主供直流后备形式下,高压直流体系不承当负载根本能够彻底休眠,选用高功率模块只需耗费很少的能耗,归纳供电功率能够到达99%以上。    图4休眠节能形式与均分负载形式比照    上一部份我们做了一些市电+高压直流供电架构牢靠性的定性剖析,得出接近三个供电源保证的市电+240V高压直流体系(N+X模块并机)要比N+1架构的UPS牢靠性要高,那么是否能够接近2NUPS的供电牢靠性呢?我们下面再持续定量剖析。图4为传统UPS和高压直流供电拓扑结构的比照,显着后者要更为简略且更为清新,相对呈现毛病的概率要小。    参照上图的体系牢靠性数据(仅是理论数据用于计算,不代表实在牢靠性数据),成果如下:2NUPS牢靠性:1-(1-0.99999)*(1-0.99999)约10个9数量级;市电直供+高压直流牢靠性:1-(1-0.999)*(1-0.9999999)约10个9数量级。    

这儿市电直供支路的牢靠性按99.9%来计算(现在绝大多数数据中心地点的国内一线、二线城市电网的牢靠性数据都高于此值),得到的结论是市电直供+240V高压直流架构的牢靠性和2NUPS架构的牢靠性不同不大,根本是一个数量级,因而牢靠性是很有保证的。