Soalan Lazim

Apabila memilih sistem UPS, kos awalan pasti menjadi suatu pertimbangan dan ini boleh menyebabkan organisasi kadangkala membeli produk yang kurang berkualiti dengan harga yang lebih rendah. Namun, adalah penting untuk memeriksa syarat-syarat terperinci bagi memastikan anda telah memilih sistem modular yang benar-benar mampu menjalankan tugas yang dikehendaki: melindungi bekalan kuasa kritikal data pusat anda dengan tahap ketersediaan yang tertinggi.

Menariknya, dengan sesetengah sistem UPS berkualiti tinggi, penjimatan kos sering dicapai dalam jangka panjang melalui peningkatan kecekapan, yang menghasilkan kos pengendalian yang lebih rendah dan jumlah keseluruhan kos kepemilikan (TCO) yang lebih rendah; oleh itu, melakukan analisis kos penuh biasanya patut dikira.

Jadi, sebagai matlamat utama mereka, bagaimanakah data pusat dapat memilih UPS untuk memaksimumkan ketersediaan? Secara asasnya, tidak boleh wujud sebarang titik kegagalan tunggal yang berpotensi. Memahami konfigurasi dan definisi sistem modular secara teliti sebelum perjanjian ditandatangani adalah sangat kritikal.

Pada tahap paling asas, sebuah unit UPS berdiri sendiri tunggal yang melindungi beban kritikal dikenali sebagai konfigurasi sistem N. Namun, UPS berdiri sendiri ini tidak mempunyai sebarang ketahanan jika unit tersebut mengalami kegagalan atau dimatikan untuk penyelenggaraan pencegahan. Menghubung selari unit UPS berdiri sendiri kedua dengan kadar penilaian yang sama memberikan ketahanan dan dikenali sebagai konfigurasi N+1. Adalah mungkin untuk menghubung selari beberapa unit UPS berdiri sendiri secara bersama-sama dengan kadar penilaian individu yang lebih kecil untuk menerapkan falsafah yang sama.

Takrifan lain bagi modular ialah UPS berdiri sendiri yang direka dan dihasilkan dalam format modular. Komponen utama seperti penyearah, penukar arus dan suis statik adalah modular. Jika berlaku masalah pada salah satu komponen tersebut—misalnya penyearah—ia boleh digantikan dengan mudah. Cabaran dengan konfigurasi ini ialah jika satu komponen gagal, keseluruhan fungsi UPS akan terhenti bersamanya. Walaupun ia merupakan sistem modular, tahap ketersediaannya tidak akan dapat dipercayai.

Penyelesaian yang lebih baik adalah apa yang kita namakan: UPS modular sebenar. Ini merujuk kepada beberapa modul UPS individu yang terkandung dalam satu rangka. Semua modul individu tersebut merupakan UPS tersendiri, masing-masing dilengkapi dengan penyearah, penyongsang dan suis statik, serta beroperasi secara dalam talian secara selari antara satu sama lain. Sebagai contoh, enam modul UPS 50 kW biasanya boleh dimuatkan dalam satu rangka tunggal untuk memberikan konfigurasi tahan lasak sebanyak 300 kW (N+1). Jika diperlukan, penggantian modul secara 'panas' ('hot-swap') hanya mengambil masa beberapa saat (sekitar 30 saat), sementara modul-modul lain terus melindungi beban kritikal.

Pada sebarang tahap, sistem ini tidak perlu dialihkan ke laluan jalan pintas penyelenggaraan (maintenance bypass) dan oleh itu tidak bergantung kepada bekalan utama mentah.

Sesetengah sistem modular lain memasukkan penyearah dan penukar arus dalam modul mereka, tetapi suis statik dipusatkan dan berasingan. Ini menyebabkan potensi titik kegagalan tunggal. Walaupun menggantikan suis statik berasingan hanya mengambil beberapa minit, namun bergantung kepada lokasi, masa yang diperlukan oleh jurutera penyelenggaraan untuk tiba di tapak guna menggantikannya boleh mengambil beberapa jam. Sepanjang tempoh itu, sistem tidak dapat beralih ke laluan lalu lintas statik (static bypass). Dalam sistem modular sebenar, di mana suis statik terdapat dalam setiap modul, modul-modul lain dalam rangka UPS terus melindungi beban sehingga modul yang rosak dapat digantikan. Ini meningkatkan tahap ketersediaan secara ketara.

Kami telah membangunkan generasi terkini sistem UPS modular sebenar kami yang menawarkan kecekapan kuasa lebih daripada 0.99, dengan jumlah kos pemilikan (TCO) yang rendah melalui Pengurusan Kecekapan Maksimum (MEM) dan kehilangan tenaga yang rendah. Pasukan rekabentuk kami telah bekerja bersama pusat data selama bertahun-tahun di barisan hadapan pembangunan teknologi.

1. Mesin frekuensi tinggi:

Menggunakan teknologi pensuisan frekuensi tinggi, unsur-unsur pensuisan frekuensi tinggi digunakan untuk menggantikan transformer frekuensi kuasa dalam penyearah dan penukar arah UPS, yang biasa dikenali sebagai mesin frekuensi tinggi. Mesin frekuensi tinggi mempunyai saiz yang kecil dan kecekapan yang tinggi.

2. Mesin frekuensi kuasa:

UPS yang menggunakan transformer frekuensi kuasa sebagai komponen penyearah dan penukar arah biasa dikenali sebagai mesin frekuensi kuasa.

Mesin frekuensi tinggi VS mesin frekuensi industri.

2-1: Mesin frekuensi tinggi tidak mempunyai transformer pengasingan, dan garis sifar keluarannya membawa arus frekuensi tinggi, yang terutamanya berasal daripada gangguan harmonik daripada grid bekalan utama, arus berdenyut daripada penyearah UPS dan penyongsang frekuensi tinggi, serta gangguan harmonik daripada beban. Voltan gangguan ini tidak sahaja bernilai tinggi tetapi juga sukar dihapuskan. Walau bagaimanapun, voltan sifar-bumi keluaran mesin frekuensi kuasa lebih rendah dan tidak mengandungi komponen frekuensi tinggi, yang lebih penting bagi keselamatan komunikasi rangkaian komputer.

2-2: Keluaran mesin frekuensi tinggi tidak mempunyai pengasingan transformer. Jika peranti kuasa penyongsang mengalami litar pintas, voltan DC tinggi pada bas DC (DCBUS) akan dikenakan secara langsung ke atas beban, yang merupakan risiko keselamatan; namun, masalah ini tidak wujud pada mesin frekuensi kuasa.

2-3: Mesin frekuensi kuasa mempunyai keupayaan tahan terhadap hentaman beban yang kuat.

1. Nisbah tenaga relatif tinggi. Dengan ketumpatan tenaga simpanan yang tinggi, ia telah mencapai 460–600Wh/kg, iaitu kira-kira 6–7 kali ganda bateri asid-plumbum;

2. Jangka hayatnya panjang, dan boleh mencapai lebih daripada 6 tahun. Bateri dengan elektrod positif litium ferro-fosfat, apabila dicas dan dinyahcas pada kadar 1C (100% DOD), mempunyai rekod penggunaan sehingga 10,000 kali;

3. Voltan kadar adalah tinggi (voltan kerja tunggal ialah 3.7 V atau 3.2 V), yang kira-kira setara dengan voltan siri 3 bateri isi semula nikel-kadmium atau nikel-logam hidrida, menjadikannya mudah untuk membentuk pakej kuasa bateri;

4. Dengan ketahanan kuasa yang tinggi, bateri ion litium ferro-fosfat yang digunakan dalam kenderaan elektrik (EV) mampu mencapai keupayaan cas dan nyahcas 15–30 C, yang memudahkan pecutan permulaan berintensiti tinggi;

5. Kadar pembuanganku sendiri sangat rendah, yang merupakan salah satu kelebihan paling ketara bateri ini. Pada masa ini, ia umumnya mampu mencapai kurang daripada 1% sebulan, iaitu kurang daripada 1/20 bateri nikel-hidrida;

6. Ringan, beratnya kira-kira 1/5–1/6 daripada produk asid-plumbum pada isipadu yang sama;

7. Ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah yang kuat; boleh digunakan dalam persekitaran -20°C hingga 60°C, dan selepas proses pemprosesan, boleh digunakan dalam persekitaran sehingga -45°C;

8. Hijau dan perlindungan alam sekitar: sama ada semasa pengeluaran, penggunaan atau pembuangan, ia tidak mengandungi atau menghasilkan sebarang unsur logam berat toksik dan bahan berbahaya seperti plumbum, merkuri, kadmium, dan sebagainya;

9. Pengeluaran secara asasnya tidak menggunakan air, yang sangat menguntungkan negara-negara yang kekurangan air.

Bateri merupakan komponen penting dalam sistem bekalan kuasa tanpa gangguan (UPS). Penyelenggaraan bateri yang sesuai dapat mengurangkan kadar pereputan bateri, meningkatkan jangka hayat bateri, secara ketara mengurangkan kekerapan penggantian bateri, serta berkesan menjimatkan kos operasi.

1. Menjaga suhu persekitaran yang sesuai dapat memperpanjang jangka hayat bateri UPS

Secara umumnya, faktor yang mempengaruhi bateri tanpa henti (UPS) ialah suhu persekitaran. Secara umumnya, suhu persekitaran terbaik yang disyorkan oleh pengilang bateri berada dalam julat 20–25°C. Walaupun peningkatan suhu meningkatkan kapasiti pelepasan bateri, harga yang dibayar ialah jangka hayat bateri menjadi jauh lebih pendek. Seperti yang ditunjukkan oleh hasil ujian, apabila suhu semula jadi melebihi 25°C, jangka hayat UPS akan berkurangan secara ketara bagi setiap kenaikan 10°C. Pada masa ini, bateri yang digunakan dalam UPS secara umumnya ialah bateri plumbum-asid tertutup bebas penyelenggaraan, dan jangka hayat rekabentuknya secara umumnya ialah 5 tahun—yang hanya dapat dicapai di bawah persekitaran yang disyaratkan oleh pengilang bateri. Jika keperluan persekitaran yang ditetapkan tidak dipenuhi, jangka hayatnya akan berbeza secara ketara. Selain itu, peningkatan suhu persekitaran akan menyebabkan peningkatan aktiviti kimia dalaman bateri, seterusnya menghasilkan banyak tenaga haba, yang pada gilirannya akan menaikkan suhu persekitaran sekitar. Lingkaran setan ini akan mempercepatkan pemendekan jangka hayat bateri.

2. Cas dan nyahcas bateri UPS secara berkala

Voltan cas terapung dan voltan nyahcas dalam bekalan kuasa UPS telah dilaraskan ke nilai kadar di kilang, dan arus nyahcas meningkat dengan peningkatan beban. Beban harus dilaras secara munasabah semasa penggunaan, seperti mengawal bilangan unit peralatan elektronik (contohnya komputer) yang digunakan. Dalam keadaan biasa, beban tidak boleh melebihi 60% daripada beban kadar UPS. Dalam julat ini, arus nyahcas bateri tidak akan menyebabkan nyahcas berlebihan.

Kerana UPS disambungkan ke bekalan kuasa utama untuk jangka masa yang panjang, dalam persekitaran dengan kualiti bekalan kuasa yang tinggi dan kejadian pemadaman kuasa utama yang jarang berlaku, bateri akan berada dalam keadaan cas terapung untuk jangka masa yang lama, yang akan menyebabkan penurunan aktiviti penukaran bersilang antara tenaga kimia dan tenaga elektrik di dalam bateri dari semasa ke semasa, serta mempercepat proses penuaan dan memendekkan jangka hayat penggunaan. Oleh itu, bateri perlu dibuang cas sepenuhnya sekali setiap 2–3 bulan, dan masa pembuangan cas boleh ditentukan berdasarkan kapasiti bateri dan saiz beban. Selepas pembuangan cas pada beban penuh, cas semula selama lebih daripada 8 jam mengikut peraturan.

3. Penggantian segera bateri bekas/rosak bagi bekalan kuasa tanpa henti (UPS)

Pada masa ini, bilangan bateri penyimpanan yang dipasang pada bekalan kuasa UPS bersaiz sederhana hingga besar adalah antara 3 hingga 80, atau bahkan lebih. Bateri-bateri tunggal ini disambungkan melalui litar untuk membentuk satu pakej bateri bagi memenuhi keperluan bekalan kuasa DC UPS. Dalam operasi dan penggunaan UPS secara berterusan, disebabkan perbezaan dalam prestasi dan kualiti, adalah tidak dapat dielakkan bahawa prestasi sesetengah bateri akan merosot, kapasiti penyimpanannya tidak lagi memenuhi keperluan dan akhirnya rosak. Apabila sebahagian/beberapa bateri dalam pakej bateri mengalami kerosakan, juruteknik penyelenggaraan perlu memeriksa dan menguji setiap bateri untuk mengasingkan bateri yang rosak. Ketika menggantikan bateri baharu, usahakan membeli bateri jenis yang sama daripada pengilang yang sama, dan dilarang keras mencampurkan bateri tahan asid, bateri tertutup, serta bateri dengan spesifikasi berbeza.

Pengawal suria PWM menggunakan tiga mod pengisian: pengisian kuat, pengisian seimbang dan pengisian apung.

Pengisian kuat:

juga dikenali sebagai pengisian terus, merupakan pengisian pantas; apabila voltan bateri rendah, bateri diisi dengan arus tinggi dan voltan yang relatif tinggi.

Pengisian seimbang:

Setelah pengisian intensif selesai, bateri akan direhatkan untuk jangka masa tertentu. Apabila voltan turun ke nilai tertentu, bateri akan memasuki keadaan pengisian seimbang untuk memastikan voltan terminal bateri seragam dan konsisten.

Pengisian apung:

Setelah pengisian seimbang selesai, bateri juga direhatkan untuk jangka masa tertentu. Apabila voltan turun ke voltan penyelenggaraan, bateri berada dalam peringkat pengisian apung, supaya bateri dapat kekal dalam keadaan diisi tanpa mengalami lebihan pengisian.

Pengawal suria MPPT menggunakan mod pengisian arus terhad MPPT, pengisian seimbang voltan malar dan pengisian apung voltan malar.

Pengisian arus terhad MPPT:

apabila voltan bateri sangat rendah, mod pengecasan MPPT digunakan, kuasa keluaran panel suria dipam ke hujung bateri; apabila keamatan cahaya sangat tinggi, kuasa keluaran panel suria meningkat, arus pengecasan mencapai ambang, maka pengecasan MPPT dihentikan dan beralih kepada pengecasan arus malar;

Apabila keamatan cahaya menjadi lemah, sistem akan beralih semula ke mod pengecasan MPPT.

Pengecasan voltan malar:

bateri beralih secara bebas antara mod pengecasan MPPT dan mod pengecasan arus malar, serta saling bekerjasama sehingga voltan bateri mencapai voltan tepu; seterusnya memasuki peringkat pengecasan voltan malar, dengan arus pengecasan bateri berkurang secara beransur-ansur hingga 0.01C, lalu peringkat pengecasan dihentikan dan beralih ke peringkat cas apung.

Cas apung voltan malar:

bateri dicaskan pada voltan yang sedikit lebih rendah daripada voltan malar.

Peringkat ini terutamanya digunakan untuk menggantikan tenaga yang hilang akibat pereputan kendiri bateri.

Prinsip permulaan lembut penyongsang:

1. Permulaan lembut inverter bermaksud voltan dinaikkan secara beransur-ansur daripada sifar hingga ke voltan kadar, supaya tiada tork hentaman dalam keseluruhan proses permulaan motor, tetapi operasi permulaan yang lancar.

2. Pemula lembut ialah peranti kawalan motor baharu yang menggabungkan permulaan lembut motor, penghentian lembut, dan pelbagai fungsi perlindungan. Komponen utamanya ialah tiga fasa tiristor selari dan litar kawalan elektroniknya yang disambung secara bersiri antara bekalan kuasa dan motor yang dikawal. Kaedah berbeza digunakan untuk mengawal sudut konduksi tiristor selari tiga fasa tersebut, supaya voltan input ke motor yang dikawal berubah mengikut keperluan berbeza, dan pelbagai fungsi boleh dicapai.

Fungsi fungsi permulaan lembut inverter:

1. Pada ketika inverter dihidupkan, inverter menerima bekalan kuasa, tetapi akan wujud kelengahan sekitar 2 saat sebelum mengeluarkan voltan 220V. Voltan tidak akan mencapai 220V secara serta-merta, sebaliknya akan meningkat secara beransur-ansur dari 100V hingga 220V, ya. Perlindungan terhadap inverter itu sendiri.

2. Sebagai contoh, inverter biasa berkuasa 1000W akan mengeluarkan kuasa 1000W apabila dihidupkan. Jika ia menggunakan fungsi permulaan lembut (soft start), kuasa keluaran akan terus meningkat secara beransur-ansur: 700W–800W–900W–1000W.