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浅谈电量传感器在数据中心不中断电源中的行使

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原标题:浅谈电量传感器在数据中心不中断电源中的行使

随着互联网技术与行使的迅速发展,云计算,云存储,大数据等有关新式互联网营业四周与日俱添,数据中心进入四周化建设阶段。数据中心庞大四周的建设与行使,导致数据中心对供电需求迅速添进,根据ICT Research 机构展看,2016年的中国数据中心耗电量已逾1000亿千瓦时,相等于三峡水电站年发电总量。于此同时,全球数据中心用电量也已超过10000亿千瓦时。据美国媒体调查,全球各大网站仅数据中心的用电功率,就相等于30个核电站的供电功率,庞大的用电容量给数据中心的建设和运营都带来了清新的挑衅。

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现在在数据中心运营过程中,原由电力故障,设备故障,雷击事件等导致的数据中心用电坦然事故时有发生。原形上,数据中心的用电故障带来的亏损不光仅是数百上千万美元的直接经济亏损,对于多多国际著名品牌与上市公司来说,品牌和股价等隐形价值的负面影响难以估计。

随着新式功率半导体器件的发展,新式电力电子电能转折拓扑的发明与行使,以及当代限制理论与数字限制技术的发展,数据中心不中断供电技术得到了隐微的升迁,对供电体系的庄重性,成本与技能,配置变通性和可扩展性等挑供了有效的技术拥护。

大型数据中心供电的任何故障都能够给业主和客户带来庞大的经济亏损或者不幸性的效果。因此,数据中心能否庄重运营的关键之一是IT设备的不中断供电。在保证不中断供电的前挑下,赓续升迁不中断供电架构的庄重性,是数据中心用户一向以来的核心需求。

清淡数据中心不中断供电体系清淡包括高压配电体系,变压器,柴油发电机组,矮压配电体系,防雷器,UPS,电池组,列头柜,机架分配单元(PDU),连接器等构成环节。其中UPS行为不中断供电体系的核心部件,首到举足轻重的作用。为了使不中断供电体系首终保持高效的运作,在特定环境下,选择双转换在线式能够更为适当。稀奇是在 AC 电源高度失真和/或具有极大电压转折的地理区域,双转换在线式 UPS 无需屡次转换到电池供电即可维持一般输出。较矮的电池行使率能够保存电池容量以答对长时间的断电事故,并延伸电池行使寿命。此表,降矮电池更换成本能够抵消在线互动式 UPS 矮初首成本和矮运营成本的上风。在某些稀奇的情况下能够必要行使双转换在线式 UPS,万和城平台登陆比如对于某些医疗设备或仪器,必要进走功率因数校正(PFC)、请求较幼的物理尺寸或必要进走频率转换等等。前文挑到的高效包括:

为使UPS做事在上述的高效模式,这其中离不开电量传感器对一些关键位置的电压和电流新闻的量测。

清淡情况下,一个典型的双变换在线式UPS的拓扑组织如下:

正如其名称所示,双转换在线式 UPS 会进走两次电源转换。最先,将 AC 输入(包括一切电压尖峰脉冲、失真和其他变态)转换为 DC。然后,在 UPS 的详细调控下将 DC 重新转换为 AC。这栽 AC 输出甚至能够具有与AC 输入差别的频率。在存在 AC 输时兴,为负载设备挑供的一切电源都通过这栽双转换过程。当 AC 输入超出指定四周时,UPS 会从电池猎取电能,如许 UPS 输出就不会受到影响。在大无数双转换在线式设计方案中,这栽发生在 UPS 内部的 AC 输入和电池之间的转换必要数毫秒的时间。同样,在这些转换过程中,也是由“DC 链路”(请参考上图)中的电容将存储的能量挑供给反变器。因此,即使进入“DC 链路”的电源显现短暂休止,UPS 输出电压也不会受到影响,能够赓续供电。

在上述电能转换过程中,在AC输入和DC 链路以及末了的AC输出等诸多环节上都会必要电量传感器往监测输入输出的电压或者电流,主要因素如下:

1. 根据监测的电压值或者电流值往判定现在电网或者负载的状态然后决定UPS必要哪栽模式做事

2. 根据监测的电压值或者电流值往进走精准的闭环限制,以已足庄严负载的请求。

另表,必要稀奇珍惜的是,在UPS AC输入和AC输出端,针对于电流传感器的选型必要根据差别的行使特性添以区分。

用在UPS AC输入端的电流传感器在选型时主要依照原边电流为正弦波往考虑,再根据设计的过载系数和纹波系数往确定电流传感器的最大可量测峰值四周即可。

用于UPS AC 输出端的电流传感器在选型时必要关注到UPS带非线性负载的另一个关键指标—谐波因子(CF=Crest Factor),清淡UPS的CF值四周选取根据差别的负载选择也有所差别,清淡会设定在2.1-3.0之间,因此在选择电流传感器的可量测四周时必要稀奇珍惜到这一点,否则就会导致因采样量程不足而造成限制上的盲区使得最后UPS AC输出电压发生畸变。

还有一点必要珍惜的是:清淡行为电压源输出的UPS设备都会具备抗瞬时的输出短路能力,这必要UPS的限制单元能够对输出电流的检测做出迅速回响反映,因此行为检测环节的电流传感器,对于回响反映时间的参数请求,也答当在考虑四周之内,否则就能够造成珍惜的延宕失调。

以是,选择一款适当的电量传感器对于数据中心不中断电源的团体性能升迁至关主要,从而保证设备的高效运走。

(来源:中国电力网)

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posted @ 20-01-23 10:14  作者:admin  阅读量:

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