伊课堂 | UPS 节能系统小讲堂第二课来啦！
时间：2020-10-30 来源：www.eaton-upsdy.com浏览次数：52
说到数据中心节能
大家最先想到的一定是
UPS 和空调这两个电老虎
UPS 的创新和变革
也一直倍受业界关注
从传统的逆变器优先运行模式
到普通旁路优先运行的
ECO 模式（经济模式）
再到伊顿研发出具有革命性的
ESS 模式（交流直供模式）
始终都在满足用户对
UPS 可靠、绿色、高效的需求
今天我们的 UPS 节能讲堂
继续为大家剖析 ESS 模式
讲一讲它与行业普遍采用的 ECO 模式
到底有什么不一样？
耐心读一读，你就明白啦
什么是传统 ECO 模式？
负载直接由旁路供电，市电的任何干扰都直接的传递到负载侧。
当市电波动超过一定范围时，UPS 必须启动内部元器件，变压器励磁，同步波形，转换到双变换模式。特别是在启动电磁接触器时，由于不同负载的启动电流的影响，往往会导致接触器发生粘连的失效模式。
双变换模式转换时间需要 20-3000ms，在此转换过程中，市电的干扰将直接传递到负载，引起故障。效率提高到 98%，（因为有变压器的存在，效率不能再高了），但却降低了供电的可靠性。
ESS 模式是如何比 ECO 模式能够提供更高的保护功能？
传统的 ECO 模式是简单的将 UPS 运行在旁路的工作状态下，将负载完全的暴露在市电的环境下，假设有一个仅仅持续 4 纳秒的 10000V 的高压，传统的 ECO 模式对这一短暂的现象是不能够做出反应的，此时该高压将直接到达负载侧。
ESS 模式便能够很好的解决这个问题。由于在输入和输出端都存在滤波装置（电感和电容 165uf），可以将高压衰减到几伏。
ECO 模式
负载依靠UPS旁路来进行供电；
UPS内部元件处于关机的状态：
当需要向双变换切换时，UPS启动，同步，转换，这需要切换时间，时间为8~15ms，负载存在断电的隐患。ESS 模式
负载虽然是通过旁路供电，但是UPS的逆变器始终处于待机的状态，输出始终是和旁路保持同步（但是不运行），因此切换时间小于2ms（典型值可达到1.2ms
交流直供的供电工作模式 UPS 的系统效率理论上可高达 99%，这将产生非常可观的节能减排效果。不仅与目前广泛使用的双变换 UPS 相比，即使与目前尝试使用的 HVDC 相比其运行效率都将至少提高 8 个百分点。
|
负载率 |
30% |
100% |
节电率 |
|
12 脉冲 UPS |
85% |
89% |
14% |
|
6 脉冲 UPS |
88% |
92% |
11% |
|
IGBT 整流 UPS |
91% |
94% |
8% |
|
HVDC |
91% |
94% |
8% |
|
交流直供 UPS |
99% |
99% |
交流直供（ESS）UPS 在正常运行时，通过系统旁路给负载进行供电，而整流、逆变等主回路均工作在在线休眠状态，此时 UPS 关键电气功率部件 IGBT、滤波电路、电感等都处在无负载电流的“休眠”状态，主要的机械部件风扇等也处于休息状态，所以从理论上看，UPS 系统自身的可靠性在采用交流直供后得到了提高。
并且，UPS 的逆变器始终处于待机的状态，输出始终是和旁路保持同步（但是不运行），因此遇到市电电网故障切换时间小于 2ms（典型值可达到 1.2ms），确保 UPS 可靠性。
而 ECO 模式下，UPS 优先运行在静态旁路，由市电直接给负载供电，带来的最大好处是将效率提高到了 99%。但是市电电网故障千变万化，该模式从旁路模式切换到逆变器模式时间为 8~15ms，负载存在断电的隐患，降低 UPS 可靠性。
采用交流直供方式供电，所有传统交流配电系统的技术架构、技术优势、保护安全性等都得到完全的保留，无需任何的改造，对现有维护人员的维护难度没有变化。
对于 IDC 用户来说，没有改变其网络设备的传统交流供电模式，避免了用户的抵触和日后设备故障责任的纠缠不清和其它的法律纠纷。
专业人士通过下面的双母线 2N 系统方案图，能够看得更加真切。
方案说明：
图中红色线条表示当前正在工作。
4 台 UPS 组成 2N 系统，母线 A 采用两台 UPS 组成并机系统，每台 UPS 工作在整流、逆变的双变换工作模式。
母线 B 采用两台 UPS 组成并机系统，每台 UPS 工作在 ESS 交流直供的工作模式。每路母线均配置了外置的手动维护旁路。
今天的 UPS 节能系统小讲堂
就讲到这里
接下来我们将对
ESS 模式切换时间进行实测
下期见~
（点击回顾上期内容）
伊顿 ESS 模式 VS 传统 ECO 模式，谁更胜一筹？
用实测打消用户对 ESS 模式切换的安全性疑虑
ESS 交流直供模式，看得到的电费节流才是真节能！
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