UPS供电系统解决方案在政府机关的应用

电力18讯：    摘要：保证信息网络的安全、可靠、不间断工作的同时,还必须兼顾到UPS对电网系统的影响,UPS对电网质量的改善及对电能的高效利用,不但节约了电能,而且在很大程度上有效地减少火力发电对大气有害气体、粉尘、灰渣的排放量,减小污染,保护环境。

    1 政府机关的背景及特点

　　政府机关是为人民服务的办公机构,随着社会的不断发展,政府机关的信息处理量越来越大,传统的纸张办公的处理方式已渐渐不适应时代发展的需要。自2002年下半年以来,我国各级政府和行政管理部门电子政务的建设浪潮正在全国范围内兴起。电子政务是实现政府信息化的大型系统工程,内网(政府办公)与外网(公众服务)并存，实现政府内部信息交换和资源共享，并面向公众提供服务。加之近年来政府信息化程度加快政务公开、推进电子政务和政府信息化建设，这是电子政务的重要发展方向。电子政务系统正逐渐地成为政府和民众交流的窗口。由于电子政务的大力发展,系统管理人员的工作压力越来越大，如何确保电子政务网络系统的稳定可靠不间断运行，提高对民众的服务水平和效率也是政府所面临的一大问题。

　　为了保障信息的畅通和数据的共享,保证网络信息中心能统一协调管理整个网络节点,能监控网络运行,保证信息网和下属子网信息站点的安全、可靠、不间断地工作。确保整个计算机网络系统顺畅运行,才能确保整个政府的顺畅动作。要想各个环节确保万无一失,就必须配备稳定可靠的UPS做电源保障。

　　保证信息网络的安全、可靠、不间断工作的同时,还必须兼顾到UPS对电网系统的影响,UPS对电网质量的改善及对电能的高效利用,不但节约了电能,而且在很大程度上有效地减少火力发电对大气有害气体、粉尘、灰渣的排放量,减小污染,保护环境。

　　2 政府机关对信息机房UPS的要求

　　(1)政府电子政务系统每天都要传输大量的保密数据,因此对网络的可靠性、稳定性都提出了较高质量的服务要求。为了保证信息网络系统的安全可靠运行,要求具备两路市电输入(一路市电,一路油机)。

　　(2)重要关键负载需由UPS带载,关键数据负载至少带载容量为50kVA,后备待机时间达到2h,要求可靠性非常高;UPS应具有动态数据远程监控功能;

　　(3)对地震、火灾等紧急事故,能提供远端或近端的遥控快速关机功能,以避免在紧急事故中发生更严重的损失。

　　(4)要求UPS模块化冗余设计,每个模块均为一个独立的UPS,方便后期电源系统的扩容。

　　(5)要求UPS给负载提供不间断纯净电源的同时,还要兼顾到对电网电能的高效利用;有效降低并抑制电网谐波的污染,为负载的可靠运行提供可靠的保障。

    (6)由于安装UPS及电池的空间有限,要求提高设备安放的空间利用率;要求充分利用有限的空间资源。

　　(7)对承重的考量也能兼顾,避免对楼层结构的破坏。

　　3 政府信息机房电源一体化供电解决方案

　　通过政府信息机房电子政务系统对电源应用背景的深入了解和分析;结合有“绿色UPS”之称的某系列模块化电源的特点,经过与用户的多次技术论证交流后,制定了政府信息机房UPS供电系统方案。

　　3.1 政府信息机房电源供电系统方案(见图1)


    3.2 UPS供电解决方案概述

　　(1)针对电源输入的要求,建议选用ATS切换,作为备用柴油发电机组,通常要考虑备用机组与市电的自动切换问题,来满足用户高可靠性要求,设计了两路市电输入、主路市电、备路油机,采用ATS切换的方案。

　　(2)为了使整个供电系统供电安全可靠,采用两级低压交流配电柜分级配电,机房空调、照明、消防、电梯等次重要负载设备建议直接接到一级低压交流配电柜上;关键的数据负载设备通过UPS接在二级低压配电柜;基于关键数据负载对供电的特殊要求,需要整个供电系统都必须采用具有高度模块冗余功能的并联冗余供电方案,采用两台某系列UPS并机实现“1+1”冗余功能。可靠性为单机UPS的5～7倍。整体方案具有管理先进、可靠度高及实用性强等特点。

　　(3)为了应对紧急事件的要求,某系列UPS提供了EPO紧急关机功能键,在UPS的正面板上有红色按键,可提供近端的快速关机,并同时提供网络远端紧急关机功能可供操作。只要此功能一经启动,UPS可快速关机,不必按照正常关机作业程序顺序关机。以便在紧急事故中节省时间,避免灾害的扩大。

　　(4)某型号UPS采用模块化设计,“N+X”冗余用户只需要购买相应的功率模块,即可实现“N+X”的故障冗余及升级扩容。

　　采用模块“N+X”冗余设计,电源阵列通过新的负载均分技术实现“N+X”冗余措施。负载均分意味着电源阵列中的所有模块并联运行并平均分担负载。“N+X”冗余意味着电源阵列比额定容量多配置X个模块,所有模块都将相互支持,所以能降低系统停机的风险。任何一个模块出现故障,都可自动脱离系统,确保系统正常运行,某模块化设计不仅模块实现冗余,内部的辅助电源、PCB板也实现冗余。真正实现各功能模块独立,任何一个功能模块损坏都互不干扰,大大提高系统的可靠度、可用性。

　　(5)某系列UPS采用先进DSP控制的IGBT整流专利技术,可提高输入功率因数(PF>0.99),降低总输入谐波电流(THDI<3%),如图2所示。达到洁净电力与节省能源的效益,成为“绿色电源”。


    给用户带来洁净的供电环境,节省了总体安装成本和运营成本,如降低上游配套变压器、线缆、空气开关、柴油发电机的容量(见表1)。


　　(6)某系列UPS采用专利的精简电路架构和散热风道设计,使功率模块具有最高功率密度比――20kVA功率模块仅3U高度,在行业内可谓小巧精致的代表,体积小、重量轻,可节约安装空间,节省安装方面的投资,节约社会资源。

　　4 政府信息机房UPS供电方案的特点

　　基于对政府信息机房供电系统需求的深入了解和分析,在机房的基础设施方面,应注重UPS供电系统可靠性、安全性，而UPS的节能也成为重点考虑的项目;据调查显示,尽管机房UPS的采购成本约占整个机房投入的5%左右,但是,其电源消耗可能占机房总电耗的10%以上。因此,降低以上两部分的费用也可以给数据中心带来非常好的经济效果。作为政府一直在大力倡导“节能减排”,并且以身作则,率先垂范。

    5 结束语

　　综上所述,通过对政府行业信息机房UPS供电方案的分析,从整体方案上结合某系列UPS的可靠性、冗余性、可扩展性、可维护性、安全性、现场工程安装可行性、安装环境的可利用性以及成本投资等实用方面进行论证,将用户的要求与UPS的产品特色进行有机的结合,才能取得较好的政府信息机房的UPS供电系统方案。