數(shù)據(jù)中心電能質(zhì)量問題原因分析

當(dāng)前數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的不間斷電源主要有以下兩種形式

        ?UPS雙級(jí)變換供電制式

        ?HVDC高壓直流供電制式

UPS雙級(jí)變換供電

UPS 雙變換供電制式是目前數(shù)據(jù)中心行業(yè)應(yīng)用最久、最廣的供電模式。其在市電供電正常時(shí)，UPS經(jīng)過AC/DC 和DC/AC 的兩級(jí)變換給IT 設(shè)備提供交流電源。在市電供電中斷時(shí)，蓄電池經(jīng)UPS 的DC/AC逆變器給數(shù)據(jù)設(shè)備負(fù)載供電，雙變換UPS 需要進(jìn)行兩次電力交換來實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的供電，雙變換效率損耗通常高達(dá)4% ～ 12%。

HVDC 高壓直流供電制式

相對(duì)于UPS 雙變換供電制式，設(shè)備電路結(jié)構(gòu)中省去了逆變電路，將成熟的高頻開關(guān)電源電壓等級(jí)提高至240 V 或336 V，相對(duì)于24 V、48 V 通信電源, 由于其電壓較高, 因此被定義為HVDC。HVDC 高壓直流供電制式在市電供電正常時(shí)，HVDC 經(jīng)過AC/DC 變換輸出直流電給IT 設(shè)備負(fù)載供電；在市電供電中斷時(shí), 蓄電池經(jīng)直接給IT設(shè)備負(fù)載供電。數(shù)據(jù)中心不間斷電源系統(tǒng)UPS/HVDC一般均采用2N系統(tǒng)配置，UPS及HVDC一般都帶有功率因數(shù)校正電路，負(fù)載率較大的情況下可以實(shí)現(xiàn)很高的功率因數(shù)和很小的諧波，但是實(shí)際上因?yàn)?/span>2N 的配置或者冗余的需求，加之在負(fù)載率不高情況下也會(huì)呈現(xiàn)一定的容性阻抗特性，并且在整流和逆變過程中還有諧波產(chǎn)生。

數(shù)據(jù)中心電能質(zhì)量問題導(dǎo)致的危害分析

1、容性無功超前危害

發(fā)送多余的容性無功使電網(wǎng)系統(tǒng)電壓抬升，導(dǎo)致設(shè)備損壞，保護(hù)跳閘，造成大面積脫網(wǎng)、甩網(wǎng)等情況，出現(xiàn)大面積停電事故。

2、導(dǎo)致的諧波危害

1）對(duì)相鄰導(dǎo)線的通信信號(hào)造成干擾，造成系統(tǒng)死機(jī)、控制失常，、失實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

2）使主機(jī)誤操作和死機(jī)，造成整個(gè)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)崩潰；

3）降低設(shè)備，線纜，變壓器等設(shè)備的穩(wěn)定性和壽命，增加維護(hù)費(fèi)用；

4）增加設(shè)備鐵損銅損，造成設(shè)備及電纜非正常發(fā)熱并可能引起火災(zāi)；

解決方案

治理效果