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如何节能减排,对于数据中心的UPS电源
发布日期:2017-09-05
在我国大力发展信息化建造的今天,数据中心成为城市能耗“大户”,在全球IT总能耗中,数据中心就占到了40%。跟着工业的快速发展,数据中心的节能减排不只关乎经济效益,更关乎社会效益。
怎么衡量数据中心能耗
动力运用效能值(PUE)是世界公认的衡量数据中心节能减排的一个重要目标。据最新的报导,国外最先进的数据中心的PUE值能够达到1.06,而我们国家IDC的PUE平均值则在2.5以上,这意味着IT设备每耗一度电,就有多达1.5度电被数据中心的基础设施所耗费,这一现象在中小规划数据中心中更为严重,一般其PUE的测量值遍及在3左右。这表明有大量的电能被耗费在供电体系、制冷体系等基础设施上,而用于IT设备中的电能仅为总耗电的33%。
关于影响数据中心PUE值的供电、制冷两大基础设施而言,供电体系的能效是问题的底子,因为供电体系的低效加剧了制冷体系的担负,双倍地导致了PUE目标的攀升。而数据中心所有营运负载简直都是经过UPS电源来供电的,因而怎么进一步挖掘UPS电源体系的作业功率,将是快速改进数据中心供电体系甚至整个数据中心PUE目标的核心途径。
改动UPS电源作业形式完成节能降耗
当时数据机房UPS电源体系的作业形式为双改换在线作业形式,即经过“AC-DC和DC-AC的双改换”给IT负载供给安稳的净化电源。但是在这一形式下,UPS电源的功率较低,一般满载作业功率仅90~95%(视UPS结构的不同),如果关于当时数据机房遍及选用的2N电源体系架构,其正常作业的最大负载率仅为40%左右,在这一负载率下,UPS电源的作业功率也相应降低,一般约为85~94%左右,这导致了动力的极大糟蹋并降低了整个数据中心的PUE目标。
与双改换在线作业形式相反,绿色休眠在线形式的作业原理是在输入市电质量较好的情况下,将市电经过UPS旁路直接供电给数据中心的IT负载,而UPS电源内部的逆变器处于在线备份状况,从而使整个UPS体系的供电功率高达99%,并且这一休眠功率不受UPS电源负载率的影响,完成了“UPS电源基本不耗能”的节能降耗总目标;一起经过微秒级的快速跟踪及DSP技能,始终保持逆变器在线备份的电压、频率、相位参数彻底与旁路输入同步,确保了分级切换的“不间断”。
根据输入市电的质量,市电的电压与频率动摇,这一UPS电源体系的作业可分红下列三级:
榜首级――绿色休眠在线形式。当市电的电压与频率动摇较小时,UPS电源内部的整流器、逆变器、充电器均处于在线休眠状况,不只基本不损耗电能,并且使主功率器件也处于电休眠状况,提高了这些UPS电源内部核心部件作业的可靠性并延长其运用寿命。
第二级――双改换在线形式。当市电的电压与频率动摇超限时,UPS电源立刻转切到整流、逆变的双改换形式,此时UPS电源的40%负载作业功率一般在85~94%左右,与目前数据机房UPS的作业形式彻底相同。
第三级――电池放电逆变形式。当市电的电压与频率超出了UPS整流输入所答应的电压与频率规划时,UPS将关断整流器,进入电池放电作业形式,此形式下UPS的满载作业功率约为86~95%左右。
根据国内典型的数据中心实际电能质量数据统计,关于进行上述分级运转的UPS电源体系,其一年的95%时刻将运转在休眠形式,小于5%的时刻作业在双改换形式,不到1%的时刻作业在电池放电形式。如果以一个负载容量为5000kW的中等规划IDC机房选用旧式12脉冲相控整流UPS电源为例,假定其40%负载率下的功率为达到了国家能效III级UPS规范的87%为核算根据,其每年的电费节省将高达460多万元。
因为IT负载电源本身的稳压功用以及现代数据中心机房UPS电源供电体系一般具有的较好电能质量,在绝大部分市电质量杰出的作业时刻内继续让UPS作业在双改换形式不只是动力的无端糟蹋,并且这一多余的重复改换还导致了UPS电源事端的高发和可靠性的大幅度下降,因而转变传统技能观念,在数据中心机房广泛选用UPS电源绿色休眠在线技能作为首要作业形式是大势所趋。
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