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电量传感器在数据中心上有什么应用

跟着互联网技巧与利用的快速成长,云谋略,云存储大年夜数据等相关新型互联网营业规模一日千里,数据中间进入规模化扶植阶段。数据中间伟大年夜规模的扶植与利用,导致数据中间对供电需求快速增长,根据ICT Research 机构猜测,2016年的中国数据中间耗电量已逾1000亿千瓦时,相称于三峡水电站年发电总量。于此同时,举世数据中间用电量也已跨越10000亿千瓦时。据美国媒体查询造访,举世各大年夜网站仅数据中间的用电功率,就相称于30个核电站的供电功率,伟大年夜的用电容量给数据中间的扶植和运营都带来了全新的寻衅。

今朝在数据中间运营历程中,因为电力故障,设备故障,雷击事故等导致的数据中间用电安然变乱时有发生。事实上,数据中间的用电故障带来的丧掉不仅仅是数百上切切美元的直接经济丧掉,对付浩繁国际有名品牌与上市公司来说,品牌和股价等隐形代价的负面影响难以估量。

跟着新型功率半导体器件的成长,新型电力电子电能变更拓扑的发现与利用,以及今世节制理论与数字节制技巧的成长,数据中间不间断供电技巧获得了显明的提升,对供电系统的靠得住性,资源与技能,设置设置设备摆设摆设机动性和可扩展性等供给了有效的技巧支撑。

大年夜型数据中间供电的任何故障都可能给业主和客户带来重大年夜的经济丧掉或者劫难性的后果。是以,数据中间能否靠得住运营的关键之一是IT设备的不间断供电。在包管不间断供电的条件下,赓续提升不间断供电架构的靠得住性,是数据中间用户不停以来的核心需求。

平日数据中间不间断供电系统一样平常包括高压配电系统,变压器,柴油发电机组,低压配电系统,防雷器,UPS,电池组,列头柜,机架分配单元(PDU),连接器等组成环节。此中UPS作为不间断供电系统的核心部件,起到举足轻重的感化。为了使不间断供电系统始终维持高效的运作,在特定情况下,选择双转换在线式可能更为相宜。分外是在 AC 电源高度掉真和/或具有极大年夜电压变更的地舆区域,双转换在线式 UPS 无需频繁转换到电池供电即可保持正常输出。较低的电池应用率可以保存电池容量以应对长光阴的断电变乱,并延长电池应用寿命。此外,低落电池替换资源可以抵消在线互动式 UPS 低初始资源和低运营资源的上风。在某些特殊的环境下可能必要应用双转换在线式 UPS,比如对付某些医疗设备或仪器,必要进行功率因数校对(PFC)、要求较小的物理尺寸或必要进行频率转换等等。前文提到的高效包括:

 转换效率高(Po/Pin》96%)

 输入电流波形的正弦波畸变率小(《5%)

 优良的动态负载跟随响应

 N+X的冗余事情模式

为使UPS事情在上述的高效模式,这此中离不开电量传感器对一些关键位置的电压和电流信息的量测。

平日环境下,一个范例的双变换在线式UPS的拓扑布局如下:

正如其名称所示,双转换在线式 UPS 会进行两次电源转换。首先,将 AC 输入(包括所有电压尖峰脉冲、掉真和其他非常)转换为 DC。然后,在 UPS 的周详调控下将 DC 从新转换为 AC。这种 AC 输出以致可以具有与AC 输入不合的频率。在存在 AC 输入时,为负载设备供给的所有电源都颠末这种双转换历程。当 AC 输入越过指定范围时,UPS 会从电池获取电能,这样 UPS 输出就不会受到影响。在大年夜多半双转换在线式设计规划中,这种发生在 UPS 内部的 AC 输入和电池之间的转换必要数毫秒的光阴。同样,在这些转换历程中,也是由“DC 链路”(请参考上图)中的电容将存储的能量供给给逆变器。是以,纵然进入“DC 链路”的电源呈现短暂中断,UPS 输出电压也不会受到影响,可以持续供电。

在上述电能转换历程中,在AC输入和DC 链路以及着末的AC输出等诸多环节上都邑必要电量传感器去监测输入输出的电压或者电流,主要身分如下:

1. 根据监测的电压值或者电流值去判断当前电网或者负载的状态然后抉择UPS必要哪种模式事情

2. 根据监测的电压值或者电流值去进行精准的闭环节制,以满意苛刻负载的要求。

别的,必要分外留意的是,在UPS AC输入和AC输出端,针对付电传布感器选型必要根据不合的利用特点加以区分。

用在UPS AC输入真个电传布感器在选型时主要依照原边电流为正弦波去斟酌,再按照设计的过载系数和纹波系数去确定电传布感器的最大年夜可量测峰值范围即可。

用于UPS AC 输出真个电传布感器在选型时必要关注到UPS带非线性负载的另一个关键指标—谐波因子(CF=Crest Factor),平日UPS的CF值范围拔取根据不合的负载选择也有所不合,平日会设定在2.1-3.0之间,是以在选择电传布感器的可量测范围时必要分外留意到这一点,否则就会导致因采样量程不敷而造成节制上的盲区使得终极UPS AC输出电压发生畸变。

还有一点必要留意的是:平日作为电压源输出的UPS设备都邑具备抗瞬时的输出短路能力,这必要UPS的节制单元能够对输出电流的检测做出快速相应,是以作为检测环节的电传布感器,对付相应光阴的参数要求,也该当在斟酌范围之内,否则就可能造成保护的延迟掉调。

以是,选择一款相宜的电量传感器对付数据中间不间断电源的整体机能提升至关紧张,从而包管设备的高效运行。

责任编辑:ct

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