关于数据中心机房ups电源的解决方案配置

专业人员在选配机房UPS电源过程中考虑容量问题时，首先会确定UPS电源容量大小，然后根据实际负载容量、负载的类型、容量使用率、环境条件、UPS不间断电源的类型及实际负载能力、潜在扩容需求这些参考因素在进行具体问题具体分析。

实际负载容量这是决定UPS电源容量大小的最根本因素。UPS电源的输出能力必须达到或超过负载需要才能保证正常供电。实际应用中要考虑UPS电源是采用集中式供电还是分布式供电。采用集中式供电的负载总量应是将机房所有由UPS电源供电负载的功率累计。采用分布式供电的则根据每台UPS电源所带负载不同确定。

通常电气设备的负载容量称为视在功率，用S表示，单位VA。视在功率包含有功功率P(单位W)和无功功率Q(单位Var)，其大小的关系是S2=P2+Q2。这里我们将有功功率与视在功率的比值称为功率因数，纯阻负载的功率因数为1，容性负载的功率因数一般在0.6~0.7。

如上所述，不同类型的负载其有功功率和无功功率的比例不同，但UPS电源需向负载同时提供足够的有功功率和无功功率，则实际输出能力受负载类型所限制。对于计算机类负载，UPS电源基本上可以输出额定的功率，如果负载是阻性或电感性的，则UPS电源的输出功率有所下降，需要加大UPS电源容量。例如功率因数为0.7的1KVAUPS，带计算机负载可以带满1KVA，带纯阻性负载最多只 能带700VA(这时有功功率是700W)，带电感性负载则更低。因此在计算负载容量时，对以W值表现功率的阻性、感性负载，应折算成VA值，一般地计算方法是：阻性负载的VA值=W值÷0.7;感性负载的VA值=W值÷0.3。

一、UPS电源容量使用率

    由于计算机机房设备有各种开关电源类的非线性负载及各类打印机负载，这些负载冲击电流大，如果供电UPS电源容量过小，长期重载运行，容易出现波形失真，而且易造成输出末级功率器件过流，加上重载引起的发热量，对系统可靠性明显不利。对于大功率UPS，一般建议容量使用率控制在0.6~0.8。

当然UPS电源容量也不宜过大。UPS电源带很小的负载虽然有利于可靠性，但过度轻载运行，一则浪费了投资，二则在市电长时间停电时，电池一直小电流放电，容易发生深度放电引起损坏。

二、UPS电源环境条件

UPS电源的工作温度一般应控制在0~40℃范围内。如果温度过高、通风条件不好，则不利于散热，应降额使用。另外海拔高度也有影响，海拔超过1000m后每升高1000m，UPS电源应降额5%使用。

三、UPS电源的类型及实际负载能力

不同类型的UPS电源其带载能力有所不同。工频机的输出能力较好，而高频机的实际带载能力只有工频机的0.9倍。

另外一些厂商的产品，可能存在实际负载能力较标称容量低的现象，这是产品的可信性问题，用户在应用时不得不考虑这一因素。科华公司多年来一直保持良好的信誉，产品经过严格的测试和质量把关，用户完全可以放心。设备的潜在扩容需求配置UPS电源容量应考虑设备今后扩容需要，留有一定余量，将来负载增加了，不至于再次购置UPS电源。

尽量选用具有并机功能的机型，必要时可通过UPS电源并机成倍扩大输出容量。同时，在配置UPS电源的输入输出配电柜时，应将线缆及空开留有一定余量，方便日后扩容。

四、冲击性负载对UPS电源的影响

对于计算机等非线性负载，其电流波形是周期性的非正弦波，峰值与有效值之比(峰值因数)可达到2~2.5，具体一定的冲击性。通常UPS电源的峰值因数为3：1，适合电脑等非线性负载在正常工作时的峰值因数要求。但当负载量增多，电流波形不规律地叠加后，UPS电源等供电设备的电流容量还不足以满足负载的瞬间电流要求，会造成输出波形畸变。在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量，从而提高电流提供能力。

另外计算机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流，尤其是多台计算机同时开机的情况，通常超过UPS电源的峰值因数承受能力，因此在选择UPS电源容量时除了选择过载能力强的类型，还需要考虑负载波动及冲击余量，适当增大UPS电源容量以抵御负载的波动。

而对于某些特殊负载(如高速行打)而言，在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流，负载容量瞬间升高数倍(有时高达6倍)。对于此种负载应在普通容量余量比例基础上进一步加大余量。正确的容量冗余对UPS电源的正常稳定工作及UPS电源的工作寿命影响很大，经常工作在满载或过载状态下的UPS电源系统故障的机会远远高于正确容量冗余的UPS电源电源。

五、系统扩容的需要

如果最初选择UPS电源没有考虑余量，则一旦设备增加，超出UPS电源的负荷能力，就必须重新购置一台新的UPS电源，不仅浪费了投资，而且可能受到场地摆放的限制、在布线安装工作方面也带来诸多不便。

所以在选择UPS电源时，需要考虑2~3年内扩容的可能性，适当增加UPS电源功率容量，毕竟单位KVA容量UPS电源的价格，随着UPS电源容量的增大而下降，增出容量的成本比单买同样容量的UPS电源要节省许多。另外，尽量选用具有并机功能的机型，必要时可通过UPS电源并机成倍扩大输出容量。同时，在配置UPS电源的输入输出配电柜时，应将线缆及空开留有一定余量，方便日后扩容。

看完上面专业介绍的UPS不间断电源选配时应该参考哪些因素和遵循哪些标准相信大家已经很清楚地计算机机房UPS电源配备方案和配备标准。