兼具可靠性和节能意识的模块化UPS

百 年 克 劳 瑞 德 Banyano 集团 百年克劳瑞德 • 1891年成立于英国伦敦, 全球电源行业百年龙头企业 • 50多年的UPS生产历史，欧洲最大的UPS制造商，全球最大工业UPS供应商之一 • 2000年收购了德国SIEMENS集团的MASTERGUARD UPS电源公司，采用专利 的矢量控制技术 • CHLORIDE是英国电源 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的制定者之一 • Green Grid • 欧盟COC CHLORIDE 商用UPS产品介绍 3 ACTIVE-A 1~3KVA 标准/机 架UPS 80NET 30— 40KVA ACTIVE-A系列 16~20KVA 90-NET系列 250~800KVA ACTIVE-A 5~10KVA 80-NET 系列 60~500KVA Trinergy 系列模块化 UPS 200~1200KVA 2012年10月 新型大功率模块化 UPS：Trinergy Banyano集团 5 Trinergy是CHLORIDE模块化UPS的品牌 Trinergy 是模块化UPS控制系统工作模式的一种计算方法 最大功率控制（VFI） 最大节能(VFD) 高效率与功率调节（VI） 动态工作模式： 6 目 录 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 二、Trinergy模块化UPS的性能优势 7 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 现代信息系统对基础设施的一个基本 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 是：该系 统必须能连续工作 一个能连续工作的系统必然是一个能够修复和可快速修复 的系统 一个能修复和可快速修复的系统要求组成该系统的所 有子系统都必须有模块化功能 系统模块化设计 ---构建信息系统基础物理设施的最基本的法则 8 模块的基本特征： 模块是系统中一个可独立运行的单元； 结构上整体安装、拆卸、更换、移动； 相同单元可冗余并机运行； （1）模块化子系统 （2）冗余配置的 模块化子系统 （3）可插拔更换修 复的模块化子系统 （4）可插拔更换修复 的冗余配置模块 化子系统 设备、线缆、开关等可独立运行且结构 上可整体安装、拆卸、更换、移动的单元 （N+1）UPS、 （N+1）空调及其它有 冗余配置功能的模块化子系统 扩容模块化UPS、保险丝、无工具安装线 缆及其它有可插拔安装功能的模块化子系统 （N+1）模块化UPS及其它有 同样功能的模块化子系统 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 一个螺帽，一条电缆， 一台复杂的UPS设备， 空调设备、 一个车载式数据中心 模块化程 度的四个 级别 9 10 Trinergy 模块化UPS体系功能 模块化UPS本质上是一个集成化的N+1冗余并机系统。 UPS冗余并机系统加模块化的体系结构就是模块化UPS。 集 成 化 的 UPS（n+1） 冗余并机 +系统模块化设计 = Trinergy 模块化UPS 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 11 并机系统集成的优势: 集成的内容包括：输入配电、输出配电、维护旁路、集中静态旁路、集成的并机背板、集成的系统管理等。 与单机组成的n+1冗余系统相比，集成的优势表现在以下几点： 系统高度集成：省去了现场安装、连线、调试等工作，可缩短现场调试时间,并保证系统调试质量，减少人为 错误，提高系统可靠性； 设备制造和供应渠道的统一化：无需再单独购置和安装输入输出配电、静态 旁路和维修旁路等设 备、缩短建设周期、缩短故障修复时间（发生故障后不再有设备供应上的推诿问题）； 设备及各环节的匹配（相当于定制）：包括设备容量的匹配、设备输入输出阻抗的匹配、设备 及各环节的连接的规范化，提高系统运行的可靠性； 节省机房设备安装的物理空间； 集中管理：提高管理维护水平、降低运营费用 静态旁路、维护旁路 输入配电、输出配电 单机UPS 单机UPS N+1冗余模块化UPS 输入配电 输出配电 维护旁路 集中静态旁路 集成的并机背板 集成的系统管理 并机系统集成的优势: 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 12 • 可快速修复的系统：对关键设备的故障修复时间是单机冗余系统 的1/8~1/10； • 提高安装、调试和维护的质量：减少人为错误、降低维护难度； • 提高部署速度：模块化无工具安装，可将系统安装时间缩短到单 机冗余系统的1/10~1/15 • 提高系统扩展能力：可按需要扩展系统容量； • 避免过度规划：降低设备和备件成本，明显地提高设备工作效率； • 简化规划、设计、安装流程：降低非设备资本成本。 可热插拔快速修复的优势： 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 13 目 录 一、模块化UPS是最高可用级别的模块化系统 二、Trinergy模块化UPS的性能优势 14 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 1、模块集成度高 2、高功率输出等级 3、先进的高频电路技术 4、高效节能 5、 Trinergy模块化UPS的性能优势 15 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 1、模块集成度高 物理框架 机架式 UPS 物理框架 机架式 UPS 共用 电池组 物理框架 机架式 UPS 共用 电池组 配电背板 物理框架 机架式 UPS 配电背板 共用 电池组 共用 静态旁路 物理框架 机架式 UPS 配电背板 共用 电池组 共用 静态旁路 物理框架 机架式 UPS 配电背板 共用 电池组 共用 静态旁路 1 2 3 4 5 6 1+1冗余 控制模块 1+1冗余 控制模块 集成化 配电系统 模块化UPS的最大优势 在线插拔快速修复 修复时间=故障诊断+故障修复 模块集成度越高，故障诊断时间越短 16 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 2、高功率输出等级 单个模块最大输出容量 可达到200KVA 为模块化UPS在中大功 率系统应用提供了条件 配电模块容量 系统额定容量 UPS模块配置 模块冗余 400kVA 200kVA 1 x 200kVA 1 + 0 200kVA 2 x 200kVA 1 + 1 400kVA 2 x 200kVA 2 + 0 800kVA 从 200kVA 到 800kVA 1 到 4x 200kVA 任意 N+X 组合 并且 N+X ≤ 4 1200kVA 从 200kVA 到 1200kVA 1 到 6 x 200kVA 任意 N+X 组合 并且 N+X ≤ 6 17 通过增加 200 kW 模块，最高可达 1200 kW。 输入输出模块 各种通信连接 和电源连接的 主要接口。 200 kW 200 kW 200 kW 多系统并机 最多达 8 台 可达9.6MW 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 2、高功率输出等级 200 kW 18 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 3、先进的高频电路技术 引领着UPS技术的发展方向 代表着UPS产品的最高水平 传统双转换在线结构 IGBT高频整流技术 高性能Trinergy 控制技术 高效节能产品 A B C N PFC电路 -400V A B C N 输出半桥 逆变电路 +400V 19 不同负载 率的效率 TGBT整流 UPS 可控整流UPS 100% 40% 25% 94%至95% 93 至 94% 91.4 至 93.6% 92.5%至93% 91.6 至 92.5% 89.5 至 91.6% 机内温度 35°C 40°C 配置IGBT整流UPS，对整个供电系统的效率的贡献： 去掉了输出变压器的损耗，大功率变压器的损耗通常在2%左右； 系统直流母线电压的提高，减少电路工作损耗0.5%左右， 输入功率因数的提高，而使输入设备（变压器、ATS、滤波器、配电开关、线 缆等）容量减低20%，相应损耗的降低1-2%， 去掉了12脉冲整流附加变压器和无源滤波器，可降低系统损耗3-4% TGBT整流UPS对整个系统效率的贡献应超过7-8%。 消除对电网污染 提高供电系统效率 输入高频整流： 输入功率因数： 0.99 输入电流谐波：3% 20 体积、重量的优势 IGBT整流UPS 传统可控整流UPS 客户利益 宽度和底面积： - 配备维护旁路 - 不含电池 容量 mm m² 容量 mm m² 节省更多空间， 运输安装成本低 300 kVA 1 412 1.20 300 kVA 1600 1.52 400 kVA 1412 1.20 400 kVA 1600 1.52 500 kVA 1812 1.54 500 kVA 1600 1.52 功率密度： - 配备维护旁路 - 不含电池 容量 kW / m² 容量 kW / m² 更高功率密度， 更小占地面积， 运输安装成本低 300 kVA 225 300 kVA 158 400 kVA 300 400 kVA 211 500 kVA 292 500 kVA 263 重量：- 不含电 池 容量 kg 容量 kg 减轻机房承重要 求，运输安装成 本低 300 kVA 960 300 kVA 1650 400 kVA 1110 400 kVA 2030 500 kVA 1470 500 kVA 2070 功率密度（kW / m²）可提高40%左右； 占地面积（m²）可减少25%左右； 重量减少>50%。 21 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 4、高效节能 1、高频机 去掉了输出变压器的损耗，大功率变压器的损耗通常在2%左右； 系统直流母线电压的提高，减少电路工作损耗0.5%左右， 去掉了12脉冲整流附加变压器和无源滤波器，可降低系统损耗3-4% 2、消除输入谐波 输入功率因数的提高，而使输入设备（变压器、ATS、滤波器、配电开关、线缆等）容 量减低20%，相应损耗的降低1-2%， 对整个系统效率的贡献应超过7-8%。 3、按实际负载量配置，提高了设备利用率 按实际负载量配置UPS设备,提高了UPS设备利用率，可使UPS工作效率始终大于93% 4、设置经济运行方式 通过运行模式的动态管理，保证系统运行效率最大化 5、休眠技术， 进一步提高设备利用率 22 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 最大功率控制 (VFI) 手动旁路 静态旁路 整流器 逆变器 输出 蓄电池 电源接口 最大节能 (VFD) 手动旁路 静态旁路 整流器 逆变器 输出 蓄电池 电源接口 非线性负载 高效率与功率调节 (VI) 手动旁路 静态旁路 整流器 逆变器 输出 蓄电池 电源接口 输入条件 (t) 340/480V 60/40 HZ 输入条件 (t) 400V，50HZ，线性负载 效率 >95% 效率 99% 效率 96-98% 4、高效节能 23 25% 50% 100% 75% 负载 4、高效节能 休眠技术 提高设备利用率 提高设备效率 24 25% 负载 4、高效节能 循环休眠技术 25 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 5、 Trinergy模块化UPS的性能优势 （1）输出电性能指标等于或优于传统双变换单机UPS （2）输入特性远远优于传统双变换单机UPS 功率因数 >0.99， THDi < 3% （3）单机1+1冗余并机和n+1模块化冗余并机的可靠性差别及与负载量的关系 可用性A(t) 100%负载 75%负载 50%负载 UPS单机（MTTR=8h） 0.9999 0.9999 0.9999 功率模块（MTTR=1h） 0.99999 0.99999 0.99999 单机1+1冗余 0.99999999 0.99999999 0.99999999 模块化4+1冗余 0.999999992 ≈1 ≈1 假定单机和功率模块 的可靠度都是0.99 （4）单机1+1冗余并机和模块化n+1冗余并机的可用性差别及与负载量的关系 可靠度R(t) 100%负载 75%负载 50%负载 1+1冗余 0.9999 0.9999 0.9999 模块化4+1 0.999 0.99999 0.99999995 26 二、Trinergy 模块化UPS的性能优势 5、 Trinergy模块化UPS对供电系统的贡献 提 高 可 用 性 提 高 适 应 性 降 低 总 拥 有 成 本 可修复的系统 可连续工作的系统系统模块化设计 可插拔更换的系统模块化设计 可快速修复的系统 可冗余配置的系统模块化设计 减少单路经故障点 降低MTTR 提高MTBF 子系统标准化系统模块化设计 设备工作效率提高避免过度规划 降低一次性投资 提高部署速度 提高系统扩展能力 可重新配置能力 系统模块化设计 降低备件成本 系统模块化设计 系统模块化设计 降低运行能源成本 系统模块化设计 降低维护难度 降低非能源成本 系 统 模 块 化 设 计 的 优 势 系统模块化设计 减少人为错误 模块化结构 降低非设备资本成本 简化规划、设计、安装流程 系统价值= 可用性×适应性 总拥有成本