【ups】ups与容性负载兼容性.ppt

关注IT负载的发展趋向——UPS与容性负载的兼容性讨论
1. IT负载的新趋向…
通信行业、数据中心的IT负载趋向容性化:
功率因数超前、THDi下降、有功功率增加;
供电需求趋向复杂化:
双电源甚至多电源输入的服务器(刀片式服务器);
用于安装选件的插槽使负载总量难以估算。
2018/7/15
2
面对这种新趋势:
传统的UPS需要降容使用以应对容性负载;
传统的发电机组需要足够的KVAR以支持容性负载;
系统变压器需要加大容量以承受KW的增长。
1. IT负载的新趋向…
2001年以前的IT负载(输入特性):
存在大量的谐波、较低的功率因数
设计标准——无章可循
UPS面向此类非线性负载设计并供电
2018/7/15
3
H1
H3
H5
H7
Hn
典型的负载特性
电流的谐波频谱
I
U
Cos  1
THDi > 60%
CF = 2到3
FP =
I基波
U基波
电压和电流的基波
2018/7/15
4
传统的RCD负载
新增加的PFC滤波器: THDI & PF )
2001年以后的IT负载,输入电路及特性的变化:
电源模块加入功率因数校正(PFC)电路
1. IT负载的新趋向…
1. IT负载的新趋向…
2001年以后的IT负载(IEC 61000-3-2 AMD 1-2001):
每个电源模块由75W至3KW(相电流<16A)
谐波电流必须降低(谐波发射的限值)
使用带电容器的输入滤波器,以改善THDi(<20%)

2018/7/15
5
H1
H3
H5
H7
Hn
Cos =
THDi = 20%
FP =

U
I
典型的负载特性
电流的谐波频谱
对IBM最新的Blade Center xSeries 345* 进行测量(单电源)
2018/7/15
6
特性:
180W / 200VA
FP =
Cos=
THDi = 14%
* 资料来源:MGE 研发部R&D
…刀片式服务器的特征参数
7U--
42U-
电流总谐波失真度THDi:18%
而不是传统服务器的80-90%
峰值因数Crest Factor:~
而不是传统服务器的2到3
起动电流Inrush Current : 10In
而不是传统服务器的2In
功率因数Power Factor:~

2018/7/15
7
…刀片式服务器的特征参数
2. 传统UPS的输出特性
2018/7/15
8
UPS输出功率因数曲线图
(capacitif)
(inductif)
1
kVA (%)
0,89
S(kVA)的功率折算
1
1
1
1
超前负载(电容性)
滞后负载(电感性)
传统UPS带线性负载时,额定Cos  超前;
有功功率在Cos ,无需功率折算。
0,8
kVAR (%)
kW (%)
kVAR (%)
0,77
0,74
0,69
2. 传统UPS的输出特性
2018/7/15
9
UPS输出端的等效电路
I负载
I逆变器
I 电容
2018/7/15
10
I负载
I 电容
I逆变器
I 负载
I逆变器
对于容性负载,逆变器处于过载运行状态
V负载
I负载
I逆变器
对感性负载,逆变器处于正常运行状态
逆变器的容量设计为Cosφ=
φ
I 电容
I 电容
逆变器过载
额定输出电流
逆变器额定电流
2. 传统UPS的输出特性