数据中心机房用电方案

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一、机房电源数据中心UPS电源系统的节能研究

数据中心电力系统由多种部件组成，包括外部电源引入、变压器、发电机、电机、交流不间断电源（AC-UPS）、直流不间断电源（DC-UPS）、照明系统以及能源输配电线路等。随着数据中心功率密度的增加，电能消耗增加，导致电力链路中的能量损失更多。因此，各个环节的节能措施就显得尤为重要。

首先，研究对象集中在节能的几个关键领域：

外部能源的引入、变压器、发电机及电动机系统节能

照明系统及输配电线路节能

交直流节能不间断电源供电系统

传统的交流不间断电源系统，目前数据中心主要依靠220/380V交流电源的输入来实现不间断供电通过UPS电源系统。目前的情况如下：

大多数系统采用N+1或2（N+1）配置来保证冗余和可靠性。
早期的UPS主机采用6脉冲整流，但逐渐改用12脉冲技术以减少谐波影响。
配置有源滤波器，控制谐波，保证电能质量。
电池备份通常配置为单机满负载运行30分钟，有的已升级至1小时。

然而，传统的交流UPS系统面临一些挑战：

虽然冗余并联技术提供了冗余，但如果负载较低，系统未达到最佳效率，导致能耗较高。据统计，大型数据中心单台UPS电源的负载率一般在10%~30%之间，有的甚至更低。
一些系统仍然存在6脉冲整流带来的谐波问题，消耗额外的能量。
当UPS发生故障时，ACUPS备用电池仍能切断负载电源。