器提供全部負載功率。在這里Delta變換器和主變換器均具雙向變換的功能。主變換器給電池充電，而充電的時機和充電電平則由Delta變換器控制。該電路最大的特點就是用20%的功率去控制100%的負載功率。

 

 

上文中提到，打造節(jié)能的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，第一步就是要選擇節(jié)能的產品，在當今選擇UPS產品時只有高頻機型UPS能夠滿足這一要求。除此之外，如果再規(guī)劃簡潔的配電系統(tǒng)，加之設計節(jié)能的運行模式，就能夠達到更好的節(jié)能效果。

規(guī)劃簡潔的配電系統(tǒng)

有了節(jié)能的供電設備，如果沒有很好地規(guī)劃設備的連接和配置也得不到好的節(jié)能效果。

 

圖9 高頻機型UPS供電的“臃腫”系統(tǒng)

尤其是有的用戶認為可靠性是用錢堆起來的，認為設備越多可靠性越高。實際上設備越多增加的串聯(lián)環(huán)節(jié)就越多，相應地可靠性也越低!如圖9所示就是高頻機型UPS供電臃腫系統(tǒng)的一個例子，說它臃腫是因為這本來是一個很節(jié)能的供電系統(tǒng)，兩臺高頻機型UPS冗余并聯(lián)后給負載供電，簡單明了。可單單設計者又給UPS后面串聯(lián)了大功率變壓器，又串入了兩臺大容量STS，致使效率至少損失了4%~5%，不但投資增加很多，占地面積也大為增加。為什么會這樣規(guī)劃呢?原因是設計者機械地理解了美國的G4標準，認為只有做成所謂的雙總線，系統(tǒng)才可靠，這就陷入了用過多設備堆積可靠性的誤區(qū)。實際上圖9的每一路供電路徑上多了兩個故障點：變壓器和STS.可靠性下降了數(shù)倍。世界上十全十美的東西太少了，就是說，增加了這方面的功能卻犧牲了另一方面的功能，這就是有得有失的道理。

 

圖10 用1+2結構模式提高可靠性的方法

如果改用圖10的方案，采用1+2結構模式，這里雖多了一臺UPS，但卻少了兩臺變壓器和兩臺STS，要知道一臺STS要比同容量的UPS貴得多。而且第三臺UPS的引入，不但使系統(tǒng)可靠性大為增加，而且也是系統(tǒng)的過載能力又增加了一倍。

當然，多臺UPS冗余并聯(lián)雖是提高了可靠性，但也帶來了負面影響，那就是使系統(tǒng)效率降低了，因為原來兩臺工作時各為50%負載，當3臺工作時，每臺的帶載量才僅有三分之一。為此可采用圖1 1的改良式1+2節(jié)能供電方式。在這里高頻機3UPS在正常時處在轉換開關ZS的中間空檔位置，其他兩臺UPS按50%方式供電，處于效率最高點。任一臺UPS故障，3UPS就接通到故障設備的一方。提高了可靠性也提高了運行效率。

 

圖11 1+2節(jié)能工作方式

另外，雙總線采用STS還有另一層意思，那就是當一臺UPS故障時就可以利用STS將另一臺UPS轉接過來，如圖12雙機雙總線1所示。但為了這一點功能就采用兩臺STS未免小題大做。

 

圖12 雙總線結構方式兩臺UPS互相轉換方案

可以采用圖12雙機雙總線2的方法，用一只母聯(lián)開關即可。在兩路UPS正常工作時，母聯(lián)開關是斷開狀態(tài)。當其中一臺UPS故障時，母聯(lián)開關閉合，也達到了上述目的。這一改變也并非無足輕重。如果母聯(lián)開關采用電子式，即靜態(tài)開關，其設備量大為減少，如圖13所示。

 

圖13 母聯(lián)開關與兩臺STS設備量的比較

從圖中可以看出，同樣的大功率可控硅，兩臺STS就用了24支，而一個母聯(lián)開關只用了6只，節(jié)約了18支的設備量和功耗，也極大地減小了占地面積。

設計節(jié)能的運行模式

有了節(jié)能的產品，設計了簡潔的供配電系統(tǒng)，如果再規(guī)劃出節(jié)能的運行模式，這樣步步為營、步步節(jié)能的供配電方式就可得出很好的節(jié)能效果。圖14所示為一個500kVA的負載用雙總線供電的例子。這里采用了2臺550kVA的模塊化UPS，每臺550kVA的模塊化UPS機殼中有兩臺275 kVA的模塊化UPS，為了提高效率，在正常供電時就可以令其中一臺275 kVA的模塊化UPS休眠，形成2+1工作模式。而且隨著負載的減小還可以工作在1+1模式。

 

圖14 模塊化UPS節(jié)能運行模式

圖15的節(jié)能運行方式是在電網(wǎng)電壓穩(wěn)定在指定范圍時接通旁路開關，和ECO工作方式不同的是，此時逆變器并不關機，而是出于一種類似休眠地等待狀態(tài)，它的功能類似于無功功率補償，能把電網(wǎng)中突變之類的干擾抑制掉。這時的效率可達97%以上，又進一步節(jié)約了能量。

好多IT設備都是雙電源供電，所以往往雙總線供電方式有不少是采用兩套塔式單機供電，如圖15所示。在此情況下大都采用兩臺UPS各供50%的配電方式，這樣做的結果不能使效率達到最高點。一般效率最高點往往不是在100%功率，而是在70%~100%之間。如