科華UPS不間斷電源系統的工作模式

當前數據機房UPS不間斷電源系統的工作模式為雙變換在線工作模式，本來的目的是通過"AC-DC和DC-AC的雙變換"給IT負載提供穩定的凈化電源。但是在這一模式下，UPS不間斷電源的效率很低，通常滿載工作效率僅90~95%（視UPS結構的不同），如果超杰海創對于當前數據機房普遍采用的2N電源系統架構，其正常工作的最大負載率僅為40%左右，在這一負載率下，UPS不間斷電源的工作效率也相應降低，通常約為85~94%左右，這導致了能源的極大浪費并降低了整個數據中心的PUE指標。

根據上一節的分析，IT負載自身的輸入電源具有"AC-DC、DC-AC、AC-AC和AC-DC的四個變換級"，而且其變換的頻率是當前所有UPS的開關變換頻率的10~20倍以上，因此其變換輸出的精度也幾乎是UPS的10～20倍，而且IT電源自身也允許輸入交流電源在一定范圍內波動，可見在絕大部分的工作時間內，UPS的雙變換對于IT負載來說是完全沒有必要的多余重復，這就如同一個十歲的孩子不再需要預先嚼細的食物一樣。其次，從數據中心機房的輸入供電系統看，通常都配置了專用的大容量10KV/380V隔離變壓器、補償電容柜、防雷防浪涌抑制器等，其輸入市電的品質也得到了較好的保證。筆者曾對某企業數據中心的輸入市電進行了長達三個月的電能質量檢測，測量結果看出市電的電能質量是非常優秀的，其電壓純凈度、穩定度，頻率穩定度及其它*、瞬時電壓畸變等的數據甚至優于UPS供電輸出。

所以，在這樣的市電及IT負載電源背景下，為了進一步提高節能水平，考慮對數據中心機房UPS供電系統引入效率高達99%的綠色休眠技術，并依據輸入市電的品質設置自動分級運行模式，直接用IT負載內部電源的"高精度四變換"代替UPS電源的"雙變換"，消除多余的"重復變換"，是完全可行和必要的。

三、UPS不間斷電源綠色休眠在線模式的原理

與雙變換在線工作模式剛好相反，綠色休眠在線模式的工作原理是在輸入市電品質較好的情況下，將市電通過UPS旁路直接供電給數據中心的IT負載，而UPS內部的逆變器處于在線備份狀態，從而使整個UPS系統的供電效率高達驚人的99%，而且這一休眠效率不受UPS負載率的影響，實現了"UPS基本不耗能"的節能降耗總目標；同時通過微秒級的快速跟蹤及DSP技術，始終保持逆變器在線備份的電壓、頻率、相位參數完全與旁路輸入同步，保證了分級切換的"不間斷".

根據輸入市電的品質，這一UPS系統的工作可分成下列三級：

第一級――綠色休眠在線模式。當UPS檢測到市電的電壓與頻率落在最里邊的圓內時（圓的大小即第一級模式時的電壓U1與頻率F1可依據負載的性質　及輸入市電的狀況改變與設置），UPS自動進入綠色休眠節能模式運行。在這一模式下，UPS內部的整流器、逆變器、充電器均處于在線休眠狀態，不僅基本不損耗電能，而且使主功率器件也處于電休眠狀態，杰瑞士提高了這些UPS內部核心部件工作的可靠性并延長其使用壽命。