發(fā)電機(jī)和UPS備用電源兼容并機(jī)運行的問題和挑戰(zhàn)

來源：存能電氣  日期：2019-06-17 16:40  瀏覽量：次

　　發(fā)電機(jī)和UPS備用電源兼容并機(jī)運行的問題和挑戰(zhàn)。考慮到發(fā)電機(jī)和UPS備用電源在保護(hù)數(shù)據(jù)中心免受停機(jī)影響方面的互為補充的作用，解決其電源匹配和兼容方面存在的障礙非常重要。數(shù)據(jù)中心管理人員應(yīng)了解這些設(shè)備的操作特性、交互和設(shè)計，以確保獲得強(qiáng)大的一致性。

　　發(fā)電機(jī)和UPS備用電源兼容并機(jī)運行的問題和挑戰(zhàn)

　　本著兼容匹配的原則，以下是數(shù)據(jù)中心運營商在提高發(fā)電機(jī)和UPS備用電源的運行可靠性和性能可以采取的六個步驟：

　　●評估發(fā)電機(jī)電壓和頻率調(diào)節(jié)。每臺UPS都有設(shè)定的輸入電壓和頻率范圍，如果超過其閾值，將導(dǎo)致UPS電源拒絕切換到備用發(fā)電機(jī)供電，并繼續(xù)使用電池供電。如果發(fā)電機(jī)的頻率或電壓范圍太寬而導(dǎo)致UPS無法隨，則UPS控制系統(tǒng)可能會將備用發(fā)電機(jī)解釋為一種不穩(wěn)定的電源。如果發(fā)生這種情況，UPS將一直保持電池供電，這將會導(dǎo)致電池完全耗盡，導(dǎo)致負(fù)載中斷運行。

　　●調(diào)整備用發(fā)電機(jī)的功率。發(fā)電機(jī)的功率越大，頻率越穩(wěn)定，因此當(dāng)UPS不再采用電池儲存的電力，并開始從發(fā)電機(jī)獲取電力時，它需要處理的電力浪涌越多?？紤]到這一點，只要預(yù)算允許，確定備用發(fā)電機(jī)的功率，并允許采用發(fā)電機(jī)友好型UPS實現(xiàn)一些潛在增長。需要注意的是，不同的發(fā)電機(jī)、UPS、調(diào)節(jié)器類型將會影響供應(yīng)商保證UPS成功兼容和匹配發(fā)電機(jī)的能力。因此，對于采用容量在25kVA以上的UPS一般建議如下：

　　1.采用汽油、丙烷、天然氣為動力的機(jī)械調(diào)速備用發(fā)電機(jī)功率是負(fù)載功率的3倍(其中包括UPS輸入功率、機(jī)房空調(diào)，以及其他必須保持在線運行的設(shè)備)。

　　2.配備電子調(diào)速器的備用發(fā)電機(jī)的功率是總負(fù)載功率的1.25至1.5倍。

　　●考慮燃料來源。常見的發(fā)電機(jī)燃料選擇包括丙烷、天然氣和柴油，每種燃料都有其自身的優(yōu)點和缺點。采用丙烷和天然氣燃料運行的發(fā)電機(jī)響應(yīng)速度較慢，其功率需要比柴油發(fā)電機(jī)更大。而柴油被普遍認(rèn)為是一種較好的燃料，并且主要用于50千瓦及更大的發(fā)電機(jī)解決方案。但是，柴油的存儲壽命很短，其存儲成本會使預(yù)算緊張。

　　●不要忽視調(diào)速器。大多數(shù)發(fā)電機(jī)配備有調(diào)速器，調(diào)速器在負(fù)載變化時將輸送到發(fā)動機(jī)的燃料速度限制在安全水平，并穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的輸出電壓和頻率。電子調(diào)速器響應(yīng)迅速，而機(jī)械調(diào)速器速度較慢，也可能導(dǎo)致校準(zhǔn)問題。

　　●考慮UPS拓?fù)洹PS的拓?fù)漕愋鸵矔绊慤PS和備用發(fā)電機(jī)的兼容性和配置，因為并非全部UPS電源都可以在不依賴電池的情況下補償頻率變化。后備UPS和在線互動式UPS都使用電池來防止頻率變化影響受保護(hù)的負(fù)載。因此，發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定頻率可能導(dǎo)致UPS在發(fā)電機(jī)運行時轉(zhuǎn)換到電池供電。另一方面，雙變換在線UPS具有更寬的輸入電壓和頻率范圍。它重新創(chuàng)建正弦，波并過濾頻率變化，作為其正常操作的一部分，從而延長電池壽命。

　　●咨詢制造商。通常情況下，企業(yè)需要了解發(fā)電機(jī)制造商已經(jīng)測試并允許其產(chǎn)品與UPS配套使用的預(yù)期用途，以避免出現(xiàn)UPS無法匹配發(fā)電機(jī)功率等一系列潛在問題。為確保實現(xiàn)UPS更好地與發(fā)電機(jī)的功率進(jìn)行匹配，請在購買這些設(shè)備之前咨詢UPS和發(fā)電機(jī)制造商。此外，還可以在制造商的規(guī)格中獲知需要保護(hù)的預(yù)期負(fù)載功率量。

　　UPS電源與發(fā)電機(jī)的匹配配置方案

　　在UPS備用電源與發(fā)電機(jī)匹配使用中，只需為UPS配置少量后備電池以備切換時使用。發(fā)電機(jī)與市電轉(zhuǎn)換即可以手動，也可以設(shè)置自動切換設(shè)備(ATS)。當(dāng)市電出現(xiàn)故障，自動切換設(shè)備(ATS)將自動切換到發(fā)電機(jī)端，發(fā)電機(jī)經(jīng)過一定的時間延遲(可根據(jù)客戶需要設(shè)定時間)自動啟動，提供電力保障。

　　在實際應(yīng)用中，針對不同客戶對供電系統(tǒng)的可用性要求不同，UPS與電源發(fā)電機(jī)的配置方式也不盡相同，總的說來，常見的分為單機(jī)方式、并機(jī)方式等，各種方式具有各自的特點。

　　1.UPS主機(jī)：UPS主機(jī)實現(xiàn)無論輸入市電有無的情況下，向負(fù)載提供高質(zhì)量的供電，在市電運行與電池運行轉(zhuǎn)換時沒有輸出的間斷；具有內(nèi)置靜態(tài)旁路系統(tǒng)提高了UPS電源的可用性，同時與維修旁路開關(guān)配合操作實現(xiàn)UPS關(guān)機(jī)維護(hù)時負(fù)載供電的不間斷。

　　2.后備電池組+電池直流斷路器：后備電池是市電中斷后，負(fù)載供電的能量來源，其儲存的能量經(jīng)由UPS逆變后供給負(fù)載，電池斷路器主要對電池組起過流、斷路保護(hù)，避免電池?fù)p壞和UPS故障的擴(kuò)大，另外，斷路器在電池維護(hù)、更換時人為斷開，可以保障維護(hù)人員的操作安全。

　　3.柴油發(fā)電機(jī)：在大功率的UPS系統(tǒng)中，長的后備時間要求所需的電池配置往往是占地大、投資高的方案，因此經(jīng)?？紤]采用柴油發(fā)電機(jī)加UPS的方案；即使有雙路市電引入的場合，后備柴油機(jī)仍可作為最終的后備手段，而且與大容量后備電池組相比性價比更高。

　　數(shù)據(jù)中心運營商在保持系統(tǒng)正常運行的同時，面臨著節(jié)省時間和資金，以及提高運營效率的巨大壓力。通過在發(fā)電機(jī)和UPS備用電源之間形成備用供電聯(lián)盟，組織可以解決這些問題，并使負(fù)載受到保護(hù)。而且，就像團(tuán)隊合作以信任為基礎(chǔ)的牢固關(guān)系一樣，組織將擁有一個經(jīng)得起時間考驗的后備供電平臺。