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智慧能源应用

错峰储能系统

2019年6月8日

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一、背景

随着移动互联网、物联网、云计算等数据业务需求的爆炸式增长

及IT技术的迅速发展,数据中心正在发展成为一个具有战略意义的新

兴产业,成为新一代信息产业的重要组成部分。在电子信息及制造技

术飞速提升的前提下,数据中心机房的建设规模及设备密度都取得了

长足的增长。

由于能效管理的不尽完善,设备的智能化程度缺乏等原因,数据中

心也正在呈现着诸如能耗过大、运维费用高昂、管理系统落后、负载

量激增、主设备运行故障等一系列问题,并且变得越来越严峻。“十

三五”规划中“节能减排、绿色中国”已然上升为重要工作，业界也

提出了各种节能减排技术，其中电网错峰储能用电这种新型智能电网

节能方式异军突起，已从一个基本概念发展成为当前社会走向低碳经

济所不可或缺的技术,成为了推动能源转型的必要条件。将储能式产

品与数据中心的运行现状进行有机结合,针对数据中心所存在的问题

进行改善,最大限度地提高节能和智能化管理程度,是数据中心当前迫

在眉睫的需求。

二、传统UPS系统介绍

2.1传统的UPS系统原理

UPS即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主

机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设

备。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时

的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市

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电中断（事故停电）时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器

切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作

并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过

低都能提供保护。

UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电

路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变

器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。目前机房大

多采用在线式接入方式。

图3-1在线式UPS系统图

2.2传统的UPS系统的局限性

1.单机故障率高，且经常影响所支持系统的持续正常运转。传统

的单机UPS并无备用线路或应急方案，所有的电力供应线路都为单

线，一旦发生问题，电力供应中断就在所难免。这种情况一旦发生并

进一步蔓延，若没有及时做相应的应对措施，极有可能造成无可挽回

的损失。

2.可扩展性差。传统UPS的配置固定，单一项目如果需要大容

量需求则要多台配置且不能升级，如遇信息系统升级而导致要求提

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高电力供应能力时，唯一解决途径就是购买新的UPS。再有，UPS供

电系统本身只能保障供电的安全性，其对动力环境的监测和管理却无

能为力。

3.维护成本高。传统UPS电源系统的维护是一项技术水平要求颇

高的工作，就普通的更换电池工作来说，电池大多处于浮充状态，使

用周期为3-5年，如果需要更换这要求