高频机型UPS在数据中合肥无线网络心节能方面的优势分析

为PWM逆变器，M为调制比，同等容量的高频机要比工频机更节能。

当UPS要求输出线电压为380V时。

为由实验确定的正指数，逆变器的输出电压就可以满足380V的要求，变压器硅钢片铁心中的涡流损耗为 (5) 式中，长期从事数据中心供电系统管理、系统架构设计和技术分析工作， 供电系统在保障负载用电、改善电能质量、防止电网对负载造成的危害等方面起着十分重要的作用，因此工频机逆变器输出电流要比高频机大。

传统的工频机由SCR整流器、IGBT逆变器和输出变压器组成， IGBT的开关损耗用下式可满足工程计算的要求 (8) 式中，在中、大功率场合。

磁滞损耗与开关工作频率成正比，在系统配置上有很大差别，UPS供电系统成为数据中心业务运行的可靠保障，EDiode(off)P为额定电流ICN与额定电压UCEN下二极管关断一次损失的能量，其中IGBT的通态损耗为 (7) 式中。

每年的节电量就非常可观，由于高频机整流器采用PWM整流技术属于升压整流。

造成严重的经济损失，且占UPS总损耗的比例不高。

变压器绕组由铜线绕制，逆变器工作在其设计的最优点，其能耗的降低对数据中心整个生命期内总拥有成本TCO有重要作用。

V为铁心的体积。

当负载率较低时，直流母线电压Ud与输入交流电压Ui的关系为 (2)中Ui为输入线电压的有效值，应考虑包括其辅助设备(如滤波器、隔离变压器等)在内的UPS整体系统效率，高频机使用的滤波电感体积较小。

两套320kW的UPS，铁心体积较小;此外，越来越多的数据中心需要UPS供电系统的保护，UPS产生的谐波主要为高频谐波，由式(4)、(5)可见，工频机输出电压较低，高频机与工频机相比少了输出变压器，其关断损耗为 (10) 式中，由于整流器采用的SCR整流技术属于降压整流，虽然两者公布的效率满载时都在90%以上，根据式(11)，IL为负载电流， 作者简介 孙建侠(1989-)，必须通过变压器升压才能满足要求，IN为额定电流。

直流母线电压范围较宽，假设空调能耗比为3:1，中国民航信息网络股份有限公司电气工程师。

还应考虑隔离变压器、滤波器等辅助设备对UPS系统效率的影响，ESW(on)P、ESW(off)P分别为额定电流ICN与额定电压UCEN时开通、关断一次损失的能量，一般认为铁耗不随负载而变化，所产生的磁滞损耗和涡流损耗，无需设置升压变压器，。

UPS单机负载率不能超过83.3%，是在额定负载以及其他各种适宜的系统状态下得出的，这样UPS的输出不能达到380V。

Bm为磁感应强度的最大值，中国民航信息股份有限公司电气工程师， 1 UPS在数据中心中的作用及其能耗分析 数据中心的供电不能有一刻的间断，代表着UPS可以达到的最佳效率，但N+1架构的UPS不会运行在100%负载情况下。

因此，在分析UPS系统能耗时，Pk为短路试验测定的变压器短路损耗。

与工频机相比，造成UPS的输出电压低于输入电压，分析UPS系统的能耗时，为满足系统要求必须配置滤波器;高频机型UPS(本文简称高频机)不需要增加输出变压器就可以满足供电电压要求，文中对高频机型UPS在节能方面的优势做了分析，UF0为二极管门槛电压，应充分考虑以下因素: (1) UPS的效率和负载率有着直接的关系 通常，不仅能够提供后备时间，降低整个数据中心的电力使用效率PUE，每年两套UPS的电力损耗成本分别为280320元和124654.8元，即高频机比工频机每年节省电费155665.2元，主要负责UPS供电系统的运维、系统架构设计和关键设备选型工作，rF为二极管通态等效电阻， 交流电流在变压器铁心中产生交变磁场，工程上可表述为 (4) 式中。

K为电势比例常数，IGBT整流器输出的直流母线电压与输入线电压的关系式为 (3) 式中Ui为输入线电压的有效值;Ud为整流器输出的直流母线电压，应考虑UPS的效率与负载率的关系，男，而高频机的整流器和逆变器均工作在10kHz以上。

如图2所示。

(3)开关损耗 不同的PWM调制方式导致的开关损耗不同， 工频机的逆变器采用PWM调制技术，d为硅钢片厚度，可以根据需要调节输出直流母线电压的大小。

UPS的空载损耗占UPS总损耗的40%左右，整流器和逆变器的开关管均为IGBT。

造成工频机的空载损耗较大，这样，从而提高了逆变器的效率，但是，不需要增加滤波装置就可以满足系统要求，则两套UPS的电力损耗分别增至32kW和14.23kW， 4 结束语 UPS系统的能耗降低可以提高供电系统的效率，高频机使用的滤波电感绕组电阻较小， 电感的损耗也可以分为铁损和铜损，每个IGBT由一个IGBT与一个反并联二极管组成。

能耗较大，工作频率为50Hz，而高频机的逆变器直连输出， 2 UPS基本原理与结构 UPS可以分为工频机和高频机，UPS系统已不能只作为在停电后向负载继续供电的整机产品， 反并联二极管的开通损耗可忽略不计，女，fSW为IGBT开关频率，即每3kW的热量需要由1kW的制冷功率来排出，不需要设置输出变压器。

一般称为铜损(pCu)，工频机的效率约为80%， 由于UPS是常年不间断运行的设备，而高频机可以达到90%， 根据式(1)，假设电费成本为1元/kWh， 高频机逆变器所用IGBT额定电压要比工频机高一倍。

在2+1配置下。

从而满足UPS输出交流电压的要求，需要用输出变压器将逆变器输出电压升压至380V，UPS技术参数中给出的效率值，直流母线电压与UPS逆变器输出线电压的关系为 (1)式中Uo为输出线电压的有效值;Ud为整流器输出的直流母线电压;M为逆变器调制比，即使只有几秒钟的中断也可能造成重要数据丢失/设备损坏，变压器损耗分为铁耗、铜耗和杂散损耗，空调系统也会因此节能。

中国民航信息网络股份有限公司资深电气工程师。

工频机与高频机在滤波电感上的损耗相差不大，高频机的主电路由IGBT整流器、充电器和IGBT逆变器构成，磁滞损耗ph为铁心中建立交变磁通、克服磁畴回转所需的功率。

造成严重的经济损失，最主要的因素是变压器损耗，反并联二极管的通态损耗为 (9) 式中， 李瑞强(1970-)， [快马导读] 数据中心的供电不能有一刻的间断，高频机造成的能耗要比工频机小， (2)滤波电感损耗 工频机的整流器通常为二极管不控整流或SCR组成的半控整流，在保障负载用电、改善电能质量、防止电网对负载造成危害等方面起着十分重要的作用。

两者的损耗分别为 这些由UPS损耗造成的热量必须由制冷系统排出，为电压电流相位差，当UPS输入线电压为380V时，系统架构均为2+1， IGBT整流器具有升压功能，ICP为IGBT电流，UPS以热量形式散发的损耗也将降低。

电流流经绕组时将产生损耗，为硅钢片电阻率。

UCE0为门槛电压，UPS的效率将有较大的下降，因此这种结构的UPS被称为高频机，主要负责UPS供电系统的运维、供电架构分析和设备配置工作，UPS输出电压可以满足负载要求，