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节能有道!《UPS智能在线技术白皮书》重磅发布

2022年7月31日

近日,在首届中国算力大会的成果发布会上, 《UPS智能在线技术白皮书》(下称《白皮书》)作为优秀成果重磅发布。

《白皮书》由华为数字能源技术有限公司、中国信息通信研究院云计算与大数据研究所、中国移动通信集团联合主编,北京电信规划设计院有限公司等24家相关单位参与,聚焦数据中心供电系统的核心诉求——UPS节能。《白皮书》详细阐述UPS智能在线技术的核心价值、技术原理、使用场景以及UPS5000-H全方位实践验证过程,帮助从业者深入了解智能在线模式。

 

读全书浓缩精华,看智能在线风采

 

随着碳中和成为全球共识,中国提出“3060”双碳政策,国家低碳政策已落地到各个行业,建设绿色低碳的数据中心成为大势所趋。

传统供电系统能耗占数据中心总能耗近10%,《白皮书》指出,在交流不间断电源领域,提升供电系统的效率可以有效降低PUE,以10MVA的数据中心为例,UPS负载率为40%时,每提升1%效率,可降低PUE约0.01,年省电达50万度。虽然UPS近十多年效率突飞猛进,但受拓扑、器件和工艺限制,未来UPS的在线模式效率可能会长期维持在97%左右,所以如何突破效率瓶颈,达到更优节能收益成为业界的难题。

近年UPS效率发展历程

   《白皮书》对UPS主流工作模式进行优劣势分析,发现在线模式效率偏低,节能模式(英文:ECO)效率高但切换有间断,如果融合两者的优势,使UPS默认工作在ECO模式,解决其切换间断和谐波补偿问题,这种创新模式就是智能在线模式(英文:S-ECO)。

UPS各工作模式主要特征 

注:VFI:voltage frequency independent  UPS输入输出电压频率独立;

VFD: voltage frequency dependent  UPS输入输出电压频率一致;

VI: voltage independent  UPS输入输出电压独立,频率一致

《白皮书》详细介绍了智能在线模式工作原理:高低压箝位技术、零电流热备份技术、主动谐波补偿技术,三大核心专利技术实现四大核心价值:全模式0ms切换、全负载范围高效、高压浪涌抑制、主动谐波补偿。在中国电网质量下,数据中心主流架构均可采用智能在线模式,能有效解决在线双变模式的系统效率低,ECO模式输出有间断、谐波大、输入浪涌电压干扰的问题。

智能在线模式示意图

《白皮书》记录了华为UPS5000-H从输入适应性、输出适应性、效率测试等方面进行的全方位验证,并邀请TÜV南德和泰尔实验室对智能在线模式进行严格测试,所有参数均达到期望值。全负载效率最高99.1%,20%-100%>98.5%,解决了传统ECO的切换间断和谐波污染问题以及电网侧的电压跌落和浪涌电压问题。

UPS5000-H-1200 kVA

目前,智能在线技术已在华为云乌兰察布数据中心和Colo企业得到商业应用。在保障可靠性的前提下,采用智能在线模式可提升3-4%系统效率,对比业界常见95%-96%的UPS效率,可降低PUE 0.03-0.04,为设计高可靠性和高效率双优的数据中心或行业关键供电方案提供创新技术和实践方案。

华为云乌兰察布数据中心

《UPS智能在线技术白皮书》是华为“智领DC计划”的重要成果,未来,华为将在数据中心能源领域持续创新,携手业界专家、行业客户、合作伙伴,凝聚智慧,共同促进产业革新,实现数据中心产业绿色可持续发展。

 

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