2022-10-19 瀏覽量:2499
數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的成長碧库,已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)的“數(shù)字底座”蕴脯。尤其近年來,從新基建到“東數(shù)西算”戰(zhàn)略的啟動,帶動了新一輪數(shù)據(jù)中心的發(fā)展浪潮高骑。
同時,在國家“雙碳”戰(zhàn)略的大背景下秃囚,數(shù)據(jù)中心需要以節(jié)能降碳為目標(biāo)惧梦,加速向新型綠色數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型。
當(dāng)新趨勢與新需求相互疊加舍屠,倒逼數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)告別粗放式的增長美怪,邁向精細(xì)化的創(chuàng)新發(fā)展模式骤素,每一處細(xì)節(jié)的精細(xì)把控城侧,都有可能為數(shù)據(jù)中心創(chuàng)造更高的效率和更低的能耗。
2021年7月宿柜,工信部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021—2023年)》中极哨,明確提出到新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE要降低到1.3以下呐相,而由于PUE受限于數(shù)據(jù)中心全生命周期的多項指標(biāo),每降低0.01都是巨大的挑戰(zhàn)硼屁。
一項UPS不間斷電源智能在線技術(shù)橫空出世汞小,不僅可以降低數(shù)據(jù)中心PUE0.03-0.04晶恨,還可以做到在任何電網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)行,并適用于任何數(shù)據(jù)中心主流架構(gòu)蛛挚。這項技術(shù)如果拓展到全國的數(shù)據(jù)中心抗斤,勢必將會掀起一輪節(jié)電革命。
1丈咐、 魚與熊掌能否兼得的難題
每個數(shù)據(jù)中心瑞眼,都會設(shè)計最大用電負(fù)荷,不同的數(shù)據(jù)中心規(guī)模也會匹配相應(yīng)的最大電負(fù)荷數(shù)值棵逊。
數(shù)據(jù)中心規(guī)模劃分
近日伤疙,剛剛發(fā)布《UPS智能在線技術(shù)白皮書》顯示:一座10MVA的數(shù)據(jù)中心,UPS電源負(fù)載率為40%時辆影,每提升1%效率徒像,可降低PUE約0.01,年省電可達(dá)50萬度蛙讥。采用“UPS智能在線模式”锯蛀,數(shù)據(jù)中心即可提升3-4%系統(tǒng)效率,可降低PUE0.03-0.04次慢,這等于年節(jié)電可高達(dá)150-200萬度旁涤。而這僅僅是一個處于規(guī)模下限的大型數(shù)據(jù)中心,可以想象如果全國中型及以上規(guī)模的數(shù)據(jù)中心迫像,都能夠采用這項技術(shù)辙炒,會為整個社會節(jié)省億萬度的電量。
Ups電源智能在線模式到底從何而來薇兆,又是在何種背景下誕生的呢衷谋?
首先,從產(chǎn)業(yè)宏觀需求來看纺闷,數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展榜寸,綠色化是必由之路。通過融合高密需复、高效節(jié)能的供電系統(tǒng)重構(gòu)是大勢所趨怠竞,而智能在線模式恰是一個典型的為供電系統(tǒng)提效的核心技術(shù)。
其次拓郑,從數(shù)據(jù)中心自身的綠色化設(shè)計來看哨遭,傳統(tǒng)供電系統(tǒng)能耗占數(shù)據(jù)中心總能耗近10%,圍繞UPS電源的效率提升做技術(shù)升級也是迫在眉睫节霸。
傳統(tǒng)UPS電源的工作模式骑跳,主要是在線雙變換模式,即通過對市電的整流、逆變兩次變換炉抒,為負(fù)載供應(yīng)高質(zhì)量的市電奢讨,這種模式的優(yōu)勢在于可靠性較大,但缺點則是效率較低焰薄,相應(yīng)的就會帶來較高的耗電量拿诸。
為了創(chuàng)造更高的效率,衍生出了ECO模式塞茅,通過UPS電源靜態(tài)旁路為負(fù)載供電亩码,相當(dāng)于市電直供,以此來獲得更高的效率野瘦。但ECO模式也有一個缺點就是會存在切換間斷和諧波補(bǔ)償?shù)膯栴}描沟,會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
魚與熊掌鞭光,似乎不能兼得啊掏。
2、ups 智能在線模式的四項價值和三點意義
如何融合兩者的優(yōu)勢衰猛,也就是說在ECO模式的高效基礎(chǔ)上,解決切換間斷和諧波補(bǔ)償刹孔,同時獲得高效和穩(wěn)定忧绊?
Ups電源智能在線模式,逐漸浮出了水面缓贤。
Ups電源智能在線模式的定義:是基于智能在線技術(shù)的UPS電源新型工作模式基列,通過硬件架構(gòu)和控制邏輯的優(yōu)化,解決在線雙變換模式的系統(tǒng)效率低卿黍,ECO模式輸出有間斷军笑、諧波大、輸入浪涌電壓干擾的問題见拴。
智能在線模式示意
從定義上可以看出這項技術(shù)的幾個關(guān)鍵價值擅暴。
第一,解決切換間斷問題馒毙。智能在線模式可以做到全模式0ms切換项栈。UPS電源自動檢測旁路輸入電網(wǎng)質(zhì)量,當(dāng)旁路輸入正常時疫壕,優(yōu)先由旁路直供映检,當(dāng)旁路電網(wǎng)異常時,0ms切換至逆變器供電秸谢,滿足IEC62040-3定義的CLASS1動態(tài)響應(yīng)等級凛澎,當(dāng)旁路恢復(fù)后可自動返回旁路供電。
第二估蹄,解決在線模式效率低的問題塑煎。智能在線模式可以做到全負(fù)載范圍高效沫换。旁路直接供電時,UPS電源損耗極低轧叽,系統(tǒng)最高效率>99.1%苗沧,20%以上負(fù)載率效率>98.5%。
第三炭晒,解決諧波大的問題待逞。智能在線模式可以實現(xiàn)高壓浪涌抑制。旁路直接供電時网严,旁路輸入的浪涌電壓很容易傳到負(fù)載端口识樱,針對浪涌高壓,智能在線模式通過高低壓箝位技術(shù)震束,電壓降低時補(bǔ)償怜庸,電壓升高時吸收,經(jīng)過驗證輸出電壓可滿足IEC61000-4-5對浪涌電壓的要求姚转。
第四谋扼,解決輸入浪涌電壓干擾的問題。ups智能在線模式可做到主動諧波補(bǔ)償们敢。IT設(shè)備內(nèi)部電源帶有功率因數(shù)矯正(PFC)咐准,對外呈現(xiàn)的功率因數(shù)較好(>0.9),可直接由旁路供電慷训,但部分動力和工藝設(shè)備并沒有功率因數(shù)矯正功能消李,如空調(diào)、風(fēng)機(jī)蝉橘、水泵等設(shè)備苔眼,傳統(tǒng)ECO的旁路直供工作時會產(chǎn)生無功能量和高次諧波流入電網(wǎng)中,引起線路損耗增大润邑、絕緣老化加速稽星、設(shè)備壽命減少等問題。
從這四項價值哄谆,很容易讀出ups電源智能在線模式的意義卜壕。
一是,充分體現(xiàn)了“智能”的內(nèi)涵烙常,無論是0ms切換還是主動諧波補(bǔ)償轴捎,背后都是智能的判斷和調(diào)度。
二是蚕脏,可以作為電網(wǎng)質(zhì)量的有力補(bǔ)充侦副。數(shù)據(jù)中心如采用市電直供,則無法屏蔽電網(wǎng)質(zhì)量的問題,即便有短暫的間斷也會造成不可估量的損失秦驯。而可按照電網(wǎng)質(zhì)量選擇在線模式或是智能在線模式尺碰,可以滿足任何電網(wǎng)質(zhì)量環(huán)境下運(yùn)行。
三是译隘,技術(shù)本身具備普惠性亲桥,智能在線模式同在線模式相同,可適合于多種供電架構(gòu)固耘,無論在雙路智能在線模式题篷,還是單路智能在線模式,均能保障供電系統(tǒng)的高效厅目。
3 一場數(shù)據(jù)中心的節(jié)電革命
我們說木砾,優(yōu)秀的技術(shù)一定要在場景中驗證,要在實際的落地中體現(xiàn)價值修诈。
可以想象瘸劳,如果全國的數(shù)據(jù)中心都替換為搭載智能在線技術(shù)的UPS電源產(chǎn)品,每年節(jié)省的電費投沃,會是何等天文數(shù)字妖恨。我們之所以將綠色化作為可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志,就是因為綠色化帶來的節(jié)省與節(jié)能绞艘,能夠?qū)ι鐣?jīng)濟(jì)有促進(jìn)的作用足沥。
從這些角度,ups電源智能在線模式所代表的就是一場數(shù)據(jù)中心的節(jié)電革命鸡捉。