發電機和UPS備用電源兼容并機運行的問題和挑戰

來源：存能電氣  日期：2019-06-17 16:40  瀏覽量：次

　　發電機和UPS備用電源兼容并機運行的問題和挑戰。考慮到發電機和UPS備用電源在保護數據中心免受停機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。數據中心管理人員應了解這些設備的操作特性、交互和設計，以確保獲得強大的一致性。

　　發電機和UPS備用電源兼容并機運行的問題和挑戰

　　本著兼容匹配的原則，以下是數據中心運營商在提高發電機和UPS備用電源的運行可靠性和性能可以采取的六個步驟：

　　●評估發電機電壓和頻率調節。每臺UPS都有設定的輸入電壓和頻率范圍，如果超過其閾值，將導致UPS電源拒絕切換到備用發電機供電，并繼續使用電池供電。如果發電機的頻率或電壓范圍太寬而導致UPS無法隨，則UPS控制系統可能會將備用發電機解釋為一種不穩定的電源。如果發生這種情況，UPS將一直保持電池供電，這將會導致電池完全耗盡，導致負載中斷運行。

　　●調整備用發電機的功率。發電機的功率越大，頻率越穩定，因此當UPS不再采用電池儲存的電力，并開始從發電機獲取電力時，它需要處理的電力浪涌越多。考慮到這一點，只要預算允許，確定備用發電機的功率，并允許采用發電機友好型UPS實現一些潛在增長。需要注意的是，不同的發電機、UPS、調節器類型將會影響供應商保證UPS成功兼容和匹配發電機的能力。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、天然氣為動力的機械調速備用發電機功率是負載功率的3倍(其中包括UPS輸入功率、機房空調，以及其他必須保持在線運行的設備)。

　　2.配備電子調速器的備用發電機的功率是總負載功率的1.25至1.5倍。

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

　　●不要忽視調速器。大多數發電機配備有調速器，調速器在負載變化時將輸送到發動機的燃料速度限制在安全水平，并穩定發電機的輸出電壓和頻率。電子調速器響應迅速，而機械調速器速度較慢，也可能導致校準問題。

　　●考慮UPS拓撲。UPS的拓撲類型也會影響UPS和備用發電機的兼容性和配置，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的負載。因此，發電機的不穩定頻率可能導致UPS在發電機運行時轉換到電池供電。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，企業需要了解發電機制造商已經測試并允許其產品與UPS配套使用的預期用途，以避免出現UPS無法匹配發電機功率等一系列潛在問題。為確保實現UPS更好地與發電機的功率進行匹配，請在購買這些設備之前咨詢UPS和發電機制造商。此外，還可以在制造商的規格中獲知需要保護的預期負載功率量。

　　UPS電源與發電機的匹配配置方案

　　在UPS備用電源與發電機匹配使用中，只需為UPS配置少量后備電池以備切換時使用。發電機與市電轉換即可以手動，也可以設置自動切換設備(ATS)。當市電出現故障，自動切換設備(ATS)將自動切換到發電機端，發電機經過一定的時間延遲(可根據客戶需要設定時間)自動啟動，提供電力保障。

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

　　1.UPS主機：UPS主機實現無論輸入市電有無的情況下，向負載提供高質量的供電，在市電運行與電池運行轉換時沒有輸出的間斷；具有內置靜態旁路系統提高了UPS電源的可用性，同時與維修旁路開關配合操作實現UPS關機維護時負載供電的不間斷。

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

　　3.柴油發電機：在大功率的UPS系統中，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，因此經常考慮采用柴油發電機加UPS的方案；即使有雙路市電引入的場合，后備柴油機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。

　　數據中心運營商在保持系統正常運行的同時，面臨著節省時間和資金，以及提高運營效率的巨大壓力。通過在發電機和UPS備用電源之間形成備用供電聯盟，組織可以解決這些問題，并使負載受到保護。而且，就像團隊合作以信任為基礎的牢固關系一樣，組織將擁有一個經得起時間考驗的后備供電平臺。