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使大型UPS系统更高效 第 108 号白皮书 版本 3 作者 Richard L.Sawyer 摘要 随着能源日益稀缺和昂贵，电气效率正在成为大型 UPS 系统的指定和选型中更加重要的性能因素。有三种微妙 而又重要的因素会实质性影响公司运行 UPS 系统的成 本，特别是电费开支。遗憾的是，指定系统的人员经常 认识不到这些因素，由于没有正确考虑运行效率问题， 将导致业主成本的增加。本文将对 UPS 效率评价中常 见的错误和误解进行讨论。文中将解释、比较 UPS 效 率曲线并将其对成本的影响进行量化。 白皮书现收录于施耐德电气白皮书资料库 由施耐德电气数据中心科研中心发表， DCSC@Schneider-E 使大型 UPS 系统更高效 简介 指定和选择 UPS 系统的传统方式几乎将重点完全放在系统的可靠性上，该指标由制造商和咨询 工程师提供的平均故障间隔时间（MTBF）表示。当前，两方面的问题正将效率指标推向与可靠 性同等重要的地位：（1）对系统整个寿命期内总拥有成本（TCO ）的关注以及（2 ）公共和私人 推动的环保行动，例如由电力公司提供的“绿色楼宇”认证计划和需求端管理计划。 造成 UPS 低效率有两个主要因素：UPS 模块本身的固有损耗，以及系统的实施方式（即适度配 置、冗余）。在指定 UPS 系统时，所考虑的效率值经常只是制造商所公布的最佳状况值。这容 易造成误导，将对其进行进一步解释。 假设的例子可能是证明这种惯例对企业电力开支实质性影响程度的最好方式。考虑两套来自不同 制造商的 1 MW UPS系统。UPS系统 1 和UPS系统 2 具有相同的公布效率（满载时为 93% ）， 以 2N式体系结构运行，电费成本为 0.10 美元 / kWh ，且支持一300 kW负载。许多人会认为运 行这两套系统的年度电力成本应该没有区别。除在紧急或维护情况下，这种说法都是站不住脚的。 在 2N式配置中UPS从不会以 100%负载水平运行，因为“N”的每一侧均必须能够在另一侧故障 时支持全部负载。因此，正常运行中每一UPS上的最大设计负载不能超过 50% 。实际上，在每 一系统上 2N式系统甚至很少达到 50%的负载。一些实地调查显示，2N式数据中心仅以其 2N容 量的 20-40% 1运行 。对于本例，假设为典型的 30%的负载，每台UPS支持 150 kW。系统 1 中 每台UPS每年的电力损耗成本为 10,470 美元，而系统 2 中每台UPS则为 28,322 美元。由于每 套系统中均有两台UPS ，电力损耗成本将分别加倍至每年20,940 美元和 56,644 美元。这些由 UPS损耗的能量表现为必须由制冷系统排出的热量。假设每kW热量需要 400 W的制冷系统功率 来排出，则每年需要的额外成本分别为 8,376 美元和 22,651 美元 。在本例中 2 ，典型的数据中 心寿命为 10 年，导致UPS系统损耗总成本分别为 293,165 美元和 793,021 美元，如表 1 所示。 那么，这两套看似相同的UPS系统的电力损耗差距是如何达到