數(shù)據(jù)中心UPS供電系統(tǒng)的設計與應用：IDC機房設計和運行管理

第1章　數(shù)據(jù)中心機房供電系統(tǒng)的設計概論　1
1.1　數(shù)據(jù)中心基礎物理設施——NCPI　1
1.1.1　NCPI概念的提出　1
1.1.2　數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)的組成　2
1.1.3　可用性的影響　4
1.2　數(shù)據(jù)中心UPS供電系統(tǒng)當前面臨的22個問題　5
1.2.1　生命周期成本問題　5
1.2.2　 UPS系統(tǒng)的可適應性及可擴展性　7
1.2.3　UPS系統(tǒng)的可用性問題　8
1.2.4　UPS系統(tǒng)的可管理性問題　10
1.2.5　UPS系統(tǒng)的可服務性問題　11
1.3　數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計的事實與誤解　12
1.3.1　10個無庸置疑的事實　12
1.3.2　10個最常見的誤解　17
1.4　UPS供電系統(tǒng)設計理念的變化　21
1.4.1　當前UPS供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀和普遍存在的問題　21
1.4.2　UPS供電系統(tǒng)設計理念的變化　23
1.4.3　IT微環(huán)境——機架的配電　26
1.4.4　新的設計理念的最終目標——NCPI的模塊化與標準化　28
1.5　正確選用配置UPS供電系統(tǒng)　33
1.5.1　一般性電性能指標不再是選用UPS設備時關(guān)注的重點　33
1.5.2　用戶開始更重視對設備可靠性的考察　36
1.5.3　可用性是UPS供電系統(tǒng)的最終指標　38
1.5.4　諧波電流的抑制技術(shù)受到重視　44
1.5.5　“集成化、一體化”成為機房設計建造的基本原則　47
第2章　數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)核心設備——UPS　52
2.1　UPS設備的基本功能　52
2.2　UPS設備應具備的性能指標　55
2.2.1　正確科學地規(guī)定UPS的電性能指標　55
2.2.2　UPS應具備哪些電性能指標　56
2.3　UPS基本電路結(jié)構(gòu)形式分類與性能特點　79
2.3.1　后備式　80
2.3.2　線交互式　81
2.3.3　傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換(在線)式　83
2.4　雙轉(zhuǎn)換UPS的新拓撲結(jié)構(gòu)——無變壓器UPS　84
2.4.1　逆變電路的演變決定著UPS電路技術(shù)的發(fā)展過程　85
2.4.2　無變壓器輸出UPS電路結(jié)構(gòu)面臨的問題　89
2.4.3　無輸出變壓器UPS的優(yōu)勢　93
2.4.4　無變壓器UPS的典型實例　94
2.5　Delta變換技術(shù)UPS　97
2.5.1　Delta變換UPS的電路組成和工作原理　97
2.5.2　Delta變換器的電壓補償工作過程　105
2.5.3　Delta變換器是典型的輸入功率因數(shù)校正電路(PFC)　108
2.5.4　Delta變換UPS的功率傳輸過程　113
2.6　不同結(jié)構(gòu)形式UPS的主要性能比較　115
2.6.1　不同類型UPS對電網(wǎng)的適應能力　115
2.6.2　不同類型UPS對電網(wǎng)的污染　116
2.6.3　不同類型UPS的輸出能力和可靠性　116
2.6.4　不同類型UPS的輸出電性能指標　117
第3章　可用性與UPS供電方案設計　119
3.1　系統(tǒng)可靠性指標及可靠性設計　119
3.1.1　可靠性參數(shù)及其相互關(guān)系　120
3.1.2　系統(tǒng)可靠性模型　125
3.1.3　UPS設備的可靠性設計　128
3.2　系統(tǒng)的可用性分析與狀態(tài)空間方法　132
3.2.1　系統(tǒng)可用性(可用度)A(t)　132
3.2.2　可用性分析——狀態(tài)空間法　133
3.2.3　系統(tǒng)的可用性模型　134
3.2.4　系統(tǒng)可用性模型　136
3.2.5　系統(tǒng)等效的MTBF和MTTR的估算　138
3.3　UPS供電系統(tǒng)方案的設計　141
3.3.1　選擇配置方案的原則　141
3.3.2　可用性等級與成本　142
3.3.3　各種系統(tǒng)的配置方法和比較　143
3.3.4　UPS供電系統(tǒng)設計中的幾個問題　153
3.4　UPS供電系統(tǒng)方案可用性分析　161
3.4.1　分析中用到的假設和規(guī)定　161
3.4.2　系統(tǒng)中有關(guān)的環(huán)節(jié)和設備的子系統(tǒng)可用性數(shù)據(jù)　163
3.4.3　供電系統(tǒng)類型與可用性計算舉例　171
3.4.4　各類供電系統(tǒng)的可用性的比較與分析　183
第4章　供電系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生與諧波治理　186
4.1　非線性電子設備是供電系統(tǒng)中的主要諧波源　186
4.2　諧波的基本概念、特征參數(shù)　188
4.3　諧波對供電系統(tǒng)的影響　191
4.3.1　諧波電流是UPS輸入功率因數(shù)低的主要原因　191
4.3.2　輸入功率因數(shù)低是降低電能利用率和系統(tǒng)工作效率低的原因之一　192
4.3.3　諧波是中線電流大的主要原因　193
4.3.4　電流峰值因數(shù)對供電設備和傳輸導線容量的影響　194
4.3.5　諧波電流對供電系統(tǒng)的污染　195
4.4　UPS供電系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生　197
4.4.1　單相整流輸入　197
4.4.2　三相UPS整流輸入——6脈沖整流器　199
4.4.3　三相UPS整流輸入——12脈沖整流器　200
4.5　UPS供電系統(tǒng)諧波的治理　202
4.5.1　電力環(huán)境與諧波治理標準　202
4.5.2　UPS供電系統(tǒng)的諧波治理　203
第5章　UPS供電系統(tǒng)其他設備的選用與配置　225
5.1　蓄電池的配置和使用中應注意的問題　225
5.1.1　電池質(zhì)量與使用中的常見問題　226
5.1.2　蓄電池組的實際使用容量與壽命　227
5.1.3　UPS電源蓄電池容量的選配方法　233
5.2　柴油發(fā)電機的特性與使用中的問題　237
5.2.1　柴油發(fā)電機與UPS的連接及運行中存在的問題　238
5.2.2　UPS輸入特性與發(fā)電機組的兼容性　240
5.2.3　發(fā)電機與UPS的配置問題　243
5.3　隔離變壓器的性能及其在UPS供電系統(tǒng)中的作用　246
5.3.1　隔離變壓器在UPS供電系統(tǒng)中的功能　246
5.3.2　只有超級屏蔽隔離變壓器才有較好的抗干擾功能　250
5.3.3　隔離變壓器的“啟動沖擊”及設計時應注意的問題　252
5.4　UPS供電系統(tǒng)對機房接地系統(tǒng)的要求　256
5.4.1　電氣設備接地的分類　256
5.4.2　交流系統(tǒng)接地的常用接法　258
5.4.3　系統(tǒng)接地的原則　261
5.5　UPS軟件和智能附件　267
5.5.1　電源監(jiān)控與管理軟件　267
5.5.2　電源監(jiān)控與智能附件　270