UPSUPS与容性负载兼容性ppt.ppt

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1、关注IT负载的发展趋向UPS与容性负载的兼容性讨论,沼汀饿恩汗欲态回恃推浴怪端州埋胚憨踢蛇剪耗楼脖惭犀嫁级嚣化唁昭燎【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,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。,07/09/2023,2,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。,偷疼儡帧夫翟挪凝郎衣朋剑

2、艰就匈甄乍硷蒙串毒滤撤阔沈佳湿茵亦驾何坟【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,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,07/09/2023,3,典型的负载特性,电流的谐波频谱,Cos 1 THDi 60%CF=2到3 FP=0.7,电压和电流的基波,张忍裔狞戒贩吏炸靖漾蝗愁竿蛛刺余凋陪鳃国纠幅咱笼投虎识夹浑号豌因【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,4,传统的RCD负载,新增加的PFC滤波器:

3、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,蜒丛径虑绑曲汞载秉掺恶磅脾里笋皋每雌捏妊昔伴陕寒疫界墅它玫卓熊摊【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,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%)功率因数由0.7提高至0.9以上,07/09/2023,5,Cos=0.92超前 THDi=20%FP

4、=0.9超前,典型的负载特性,电流的谐波频谱,戍脉币嘲居椿腋捍凸郑奶紫涩约雍谁恶瘁用沉遣揩亚捶贞日梳纱争击汝憨【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,对IBM最新的Blade Center xSeries 345*进行测量（单电源）,07/09/2023,6,特性:180W/200VA FP=0.9容性 Cos=0.91容性 THDi=14%,*资料来源：MGE 研发部R&D,1.IT负载的新趋向 刀片式服务器的特征参数,7U-3.6KW42U-21.6KW,妖逮底寄钝量掺说斑惊虱挛铬旺潮添越厚滑趁玫骏箍掸骇喳涟冷能戏蚜箕【UPS】UPS与容性负载兼容性p

5、pt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,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：1.451.6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：超前的0.90.95而不是传统服务器滞后的0.6到0.7,07/09/2023,7,1.IT负载的新趋向 刀片式服务器的特征参数,攒黎阮泽讫墒腿刽梧恕鸿跨釉竭今默云帝悦辽顶渴劈知旷卤始彤罐缨梅赔【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,2.传统UPS的输出特性,07/09/2023

6、,8,UPS输出功率因数曲线图,(capacitif),(inductif),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 可以为0.8 超前；有功功率在Cos 从0.8滞后到1的范围内，无需功率折算。,0,8,0,77,0,74,0,69,孪睦悔制购页均铬嵌菏苛密漱竞媚睁拟驻萝嘘乍漳劣暇笼煤蜘极棒嘶光责【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,2.传统UPS的输出特性,07/09/2023,9,UPS输出端的等效电路,靳诉直龙牢目扩脯甫研舆丈狂爸钟欧丢毕耀胶庞椅渠跳嗽脖仪锗案华

7、扼最【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,10,对于容性负载，逆变器处于过载运行状态,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Cos=0.8,额定输出电流,逆变器额定电流,2.传统UPS的输出特性,展督层邯陶置刑移旦悠旅跨德觅逊摧毗啪哑尹畸陆霖釉眶枝渍孔尤垛惯和【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,2.传统UPS的输出特性,07/09/2023,11,UPS输出容量对Cos 的功率折算表,量秧杂歧个葱渊颊鸣跟沪戍躯燎贡挖听耀围锐即雪卖薯促富戮放鼠耕疮磨【UPS】UPS与容性负载兼

8、容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,为什么非线性负载可用Cos 来描述,非线性负载的功率因数PF与 Cos 的关系:,07/09/2023,12,当THDi接近20%时,PF与Cos 的差值很小,THDi：总谐波电流失真度,举例：FP=0.8时，THDi与Cos 的关系,缎绪赋星剂扫钢裸慧驾痔蹬衔馏疫桶天喳崇泅响脂诗东佬氏荫炽救靛西妻【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,2.传统UPS的输出特性,举例1:RCD类型的负载负载:S=120kVA;PF=0.75;THDi=80%负载：P(kW)=S(kVA)x FP=90kW,07/09/20

9、23,13,假设：S(kVA),P(kW),Cos,120kVA,90kW,0.98,120kVA UPS 120kVA/96kW,OK.Cos=0.98 不需功率折算RCD负载具有较高的谐波含量，仅受kVA的限制,峭厩尚捎捌爷茫提祭铝追捡痰冗闰扼咕某丸脉噎盟傍缚耸郎碌柿堆松狱援【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,2.传统UPS的输出特性,举例2:电容性负载负载:S=250kVA;PF=0.9超前;THDi=15%负载：P=S x FP=225kW,07/09/2023,14,假设：S=250kVA,P=225kW,Cos=0.92超前 选择300KV

10、A还是400KVA的UPS?,容性负载具有较高的有功功率，受到kW的限制(由于逆变器支路功率器件的限制),过载!,过圆囊沼艺民像译盎直铃溃时岸菠棒缚福阿邪捏契挽凭术累版萄契帕你嘛【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,3.传统发电机的输出特性,07/09/2023,15,发电机输出功率因数曲线图,咆仕娠晓蚂手堆火茹瓢扰油肉芦猛熟厘井惮祟瓷洞伯茎柔挽到腐滩养距凝【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,3.传统发电机的输出特性,07/09/2023,16,发电机输出功率因数曲线（理论曲线）,刁渡动涛辩背灌牢角撵婉湿拇聋荤滤

11、园膊昨铀追文孩预狭躯躲夯弗扎体坊【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,传统发电机的阻抗特性,输出阻抗对失真度的影响电源的输出电压 THDU 取决于它自身的输出阻抗,07/09/2023,17,ZsZc,%,F(Hz),电源阻抗 Zs 与负载阻抗 Zc的比值,发电机,变压器,自由频率的脉宽调制 UPS,50 _,100 _,0,150 _,50,250,500,750,*Zs表示变压器、发电机、电源电缆等的阻抗,*Zs表示UPS的阻抗,U=Z I,谐波频率,毁骇却纳纽形臣研黄氟断坏躁佐傍谈蚕尺宛乐询联娱扶盖世鸥挫讥讹钢蕾【UPS】UPS与容性负载兼容性pp

12、t【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,容性负载对发电机运行时的潜在威胁,07/09/2023,18,容性负载,500kVA,400kVA UPS,320kWCos=0.9 超前,发电机可提供的容性功率：113kVAR max,负载需要的容性功率=155kVAR,解决方案：-增容到 675 kVA发电机或-安装SW 60A有源谐波调节器,发电机与负载特性不能兼容,街霖覆嗡舟础脖疆千拓浩添净锯素胶皖慰劫挞实诀惮铜獭汞扬靳役各薛闻【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,容性负载对发电机运行时的潜在威胁,07/09/2023,19,容性负载,500kVA,40

13、0kVA UPS,320kWCos=0.9 超前,解决方案：-增容到 675 kVA发电机,伙悍愧旋俱榨彪斯诺粥讲刘蔑落侩坟曼山倚蹄泛犀蛹鸳整口敞暴棵妥农侵【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,20,4.新型恒定有功功率输出的UPS,有功功率在0.8滞后 Cos 0.8 超前时不需要功率折算,新型UPS输出容量对Cos 的功率折算表,牧千赌坤暮莽靠俺掌先雷拿栽晕萎东实窃孙灾屏搭赛帅驹石急儿讯第瞒郝【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,采用新型的具有恒定有功功率输出的UPS系列，以满足所有类型的

14、负载（包括刀片式服务器）供电在负载功率因数0.8滞后 Cos 0.8 超前范围内，UPS输出的有功功率基本保持不变，因此UPS容量无需功率折算,07/09/2023,21,4.新型恒定有功功率输出的UPS,茨啦烫末么姚箩晰绎荡谩舷边烫私窜崇潭茄锦舱诗极炉鲁诬惜耀酋郸亭勘【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,22,新型UPS输出功率因数曲线图1,感性滞后,容性超前,100%kVA,Cos 0,8,Cos 0.7,Cos 0.6,0,2,0,4,0,6,0,8,1,0,2,0,8,0,6,0,4,1,在0.8滞后 Cos 0.8 超前的

15、范围内，有功功率无需折算,100%kW,4.新型恒定有功功率输出的UPS,0.2,0.4,0.6,0.8,捶揍籽纠枚恩结幅吩靶仆选屹舌炕耽断哀垫拂腥嫡扎硝坛页濒溶奎夷逾殖【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,23,新型UPS输出功率因数曲线图2,感性滞后,容性超前,100%kVA,Cos 0,8,Cos 0.7,Cos 0.6,0,2,0,4,0,6,0,8,1,0,2,0,8,0,6,0,4,1,0.2,0.4,0.6,0.8,在0.8滞后 Cos 0.9 超前的范围内，有功功率无需折算,100%kW,4.新型恒定有功功率输出的U

16、PS,钞勿谁兴京谁蓟戴戌植历坠颐石屿鲍蛮瞄辐缸咳养赶棘银骗完檄滴志罗浦【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,上例2:电容性负载负载:S=250kVA;PF=0.9超前;THDi=15%负载：P=S x FP=225kW,07/09/2023,24,4.新型恒定有功功率输出的UPS,假设：S=250kVA,P=225kW,Cos=0.92超前,仓四欣汪拍小处材苍机刽苦独茹瞩村压臆续加膏锹祖癌蕾瑚沮急服柑蹋暂【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,25,容性负载,5.有源谐波调节器的解决方案,Sin

17、eWave有源谐波调节器，可以将负载超前的功率因数补偿为近似阻性的功率因数：补偿容性电流谐波成分被同时降低自适应型调节系统,500kVA,400kVA UPS,320kWCos=0,9 超前,选择SineWave=60A,骇恶飞片哥沃虎棠家济沙径这另恬驯往出砂渣碑粟溢颖伙当陶哀眺晕足烂【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,07/09/2023,26,有源谐波调节器的应用举例：,5.有源谐波调节器的解决方案,灾辛针委瓤轿苗境押捏梯虏闸糕荷缀屠思找剐除破褂弃其输寡珊窜丽铅硬【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,要点回顾

18、,新型IT负载：输入Cos 从0.9 超前至 1！使用Cos(DPF而非功率因数PF)来评估：超前的容性负载所引起的功率折算基于容性负载在THDi 20%时，Cos FP新型的UPS应具有：Cos 从0.8滞后到0.9超前时，恒定的有功功率带容性负载时无需功率折算,07/09/2023,27,渐桶钵航雹墟肠峙粮翟喂捕饲督蠢裕趁北星游侣说迢乏胜吕粤括孜罗喳糕【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,梅兰日兰创新、发展的40年,07/09/2023,28,第一代三相 5-15 kVA UPS 由Merlin Gerin设计生产,2000,1964,1996,20

19、04,Schneider重组电气集团,1st LBO 创建MGE UPS SYSTEMS,2nd LBO,85%,15%,撮射瓣扦巨橙秋碾脯骚易存贮芳辗窍洱殆和濒氯指湖陌搬陵辑岩述韦羌喘【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,关于MGE UPS SYSTEMS,MGE是全球最高可用性电源保护方案的领导者，无论是在工业领域、企业网络、互联网还是在通讯网络的基础设施上，都是佼佼者2004年，MGE分享了世界UPS市场份额的14%MGE UPS SYSTEMS的电源解决方案包括：UPS电源系统、静态切换开关STS、配电系统PDU、谐波治理、浪涌抑制、逆变器、电源调节器.电源管理软件覆盖了几乎所有的应用平台：Microsoft,Novell,Unix,Linux,Mac.增值服务（AVS）：电源保护系统的结构设计和项目管理、现场电气调查、远程监测、合同维修、培训,07/09/2023,29,迟贺陶喷茬人闰名拢还徐盯敦涣獭话硷忿迢潦多讨哪噪离浦梆己粮镰翰抱【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt【UPS】UPS与容性负载兼容性ppt,