数据中心供电系统现状和存在的若干问题ppt课件.ppt

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1、UPS供电系统现状与存在的问题张广明1，UPS供电系统现状和值得思考的问题2，当前UPS供电系统设计和配置中存在的若干问题目录市电1市电2ATS柴油发电机ATS交流输入系统UPS主机；输入输出配电；输入输出滤波器；输出STS转换开关；线缆传输；变压器；电池阻UPS供电系统负载一，UPS供电系统现状和值得思考的问题当前UPS供电系统典型结构示意图逆变器工作波形AC/DC（6脉冲）5、7次无源滤波配电DC/AC全桥或半桥PWC控制配电滤波器变压器UPS输出电压AC220V/50HZ负载电流PF=0.6CF>3UPS输入电流PF=0.7THDI≥30%直流母线电压DC3

2、00V±20%计算机负载器件电压：全桥380V半桥760V传统UPS系统结构电池组（1）系统可靠性问题；系统复杂、单路经故障点多、设备可靠性差、维护难度大等。（2）系统电流谐波干扰问题；系统中存在两个谐波源-负载开关电源和UPS。对电网和系统本身形成干扰、增加滤波设备、降低输入功率因数和能源利用率、对地线系统提出苛刻要求等。（3）系统成本和能源消耗问题；能源两次转换降低了效率、系统复杂性提高了购置成本和运行成本、电流谐波的存在增加了滤波设备、输入功率因数的低下降低了系统设备容量利用率。（4）系统标准化问题；系统复杂为标准化带来困难，系统设计建造停留在手工业阶段。（

3、5）系统的灵活性和可扩展、变更问题；以计划容量一次性投入、难以变更和扩展，缩短了生命周期。（6）系统使用维护难度问题。要求较高的维护水平，多供应商和非标准化使故障修复困难。当前UPS供电系统存在的问题与安全有关的两大问题决定了传统UPS技术的发展一,系统的可用性：可靠性低，造成系统不可遇见的突发性故障二，谐波干扰：造成系统隐性故障谐波电流对系统和电网的污染1、谐波电流是UPS输入功率因数低的主要原因2、输入功率因数低是降低电能利用率和系统工作效率低的原因之一在电压是正弦波的情况下，所有的谐波电流形成的功率都是无功的3、谐波是中线电流大的主要原因所有的3次及3的整

4、数倍3n次谐波电流在中线上都是同相位迭加的4、电流峰值因数对供电设备和传输导线容量的影响增大传输损耗5、谐波电流对供电系统的污染使设备和元件产生附加谐波损耗，降低发电、输电及用电效率；加速电缆绝缘老化，缩短使用寿命；干扰由同一电网供电的其它电气设备的正常工作；引起局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大；导致继电保护和自动装置的误动作，使电气测量仪表计量不准确；对通信和计算机系统产生干扰UPS供电系统的谐波治理谐波治理是UPS设备性能改进和供电系统配置研究的重要的课题。治理措施：增大电力系统的供电容量和传输电缆、开关等设备容量；改变变压器的配置和不同的方式

5、联接方式；在系统中和设备内部配置无源滤波器；在UPS设备输入端采用输入功率因数校正电路-PFC在系统或设备输入端配置有源滤波器降低和治理系统谐波电流方法之一：12脉冲整流+无源滤波器逆变器工作波形配电DC/AC全桥或半桥PWC控制配电滤波器变压器UPS输出电压AC220V/50HZ负载电流PF=0.6CF>3直流母线电压AC/DC12脉冲整流11次无源滤波PF=0.95THDI≤10%DC300V±15%计算机负载器件电压：全桥380V半桥760V电池组存在问题：1，增加系统成本；2，负载减轻时，无源滤波效果不好降低治理系统谐波电流方法之二：PFC高频整流逆

6、变器工作波形配电DC/AC全桥或半桥PWC控制配电滤波器变压器UPS输出电压AC220V/50HZ负载电流PF=0.6CF>3直流母线电压PFC整流PF=0.99THDI≤5%DC300V±15%计算机负载器件电压：全桥380V半桥760V电池组1，与UPS配套2，当前的器件水平可做到120KVA降低治理系统谐波电流方法之三：混合型有源滤波器逆变器工作波形AC/DC（6脉冲）有源滤波配电DC/AC全桥或半桥PWC控制配电滤波器变压器UPS输出电压AC220V/50HZ负载电流PF=0.6CF>3UPS输入电流PF=0.7THDI≥30%直流母线电压PF=0.99T

7、HDI≤5%DC300V±15%计算机负载器件电压：全桥380V半桥760VAPF电池组可放在UPS前端，也可放在整个系统前端提高系统可用性方法之一：单机冗余并机系统AC/DC（6脉冲）5、7次无源滤波DC/AC全桥或半桥PWC控制配电配电滤波器变压器计算机负载AC/DC（6脉冲）5、7次无源滤波DC/AC全桥或半桥PWC控制并机控制电池组电池组配电配电滤波器变压器计算机负载AC/DC（6脉冲）5、7次无源滤波DC/AC全桥或半桥PWC控制配电配电滤波器变压器AC/DC（6脉冲）5、7次无源滤波DC/AC全桥或半桥PWC控制并机控制STS电池组电池组提高系统可用性

8、方法之二：