從構(gòu)造上看,，山特UPS設(shè)備能夠分為后備式,、在線互動式,、雙轉(zhuǎn)換在線式、Delta轉(zhuǎn)換在線式等類型,，其中前兩種主要用于小容量負(fù)載（≤5kVA），Delta轉(zhuǎn)換在線式技術(shù)受專利維護(hù),，大型數(shù)據(jù)中心主要采用雙轉(zhuǎn)換在線式UPS設(shè)備,。

     傳統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)換在線式UPS設(shè)備采用可控硅整流，主要的問題是諧波電流畸變率（THDi）高(10-30%),，轉(zhuǎn)換效率低(85-92%),。

     隨著電力電子器件的開展，呈現(xiàn)出IGBT取代可控硅整流的趨向,，IGBT整流的優(yōu)勢是取消變壓器,，降低了本錢，有比擬好的輸入特性,，在較寬的負(fù)載范圍內(nèi),，能夠?qū)HDi控制在5-10%之間，有的益處是效率的提升,，通常在87-95%之間,。目前,，IGBT整流型UPS的牢靠性比可控硅整流型略低。

2UPS冗余設(shè)計

     由于山特UPS設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜,，本身容易發(fā)作毛病,，設(shè)備冗余能夠進(jìn)步可用性，UPS系統(tǒng)便有了N,、N+X,、2N、”市電+U電“等架構(gòu),。

1

N系統(tǒng)滿足根本需求,，沒有冗余的山特UPS設(shè)備。它的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單,，硬件配置本錢低廉,；由于UPS工作在設(shè)計滿負(fù)荷條件下，效率較高,。其缺陷是可用性低,，當(dāng)UPS發(fā)作毛病，負(fù)載將轉(zhuǎn)換到旁路供電,，無維護(hù)電源,；在UPS、電池等設(shè)備維護(hù)期間,，負(fù)載處于無維護(hù)電源狀態(tài),；存在多個單毛病點。

2

N+X并聯(lián)冗余系統(tǒng)是指由N+X臺型號規(guī)格相同且具有并機功用的UPS設(shè)備并聯(lián)組成的系統(tǒng),，配置N臺UPS設(shè)備,，其總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的根本容量，再配置X臺（X＝1～N）UPS冗余設(shè)備,，允許X臺設(shè)備毛病退出檢修,。相關(guān)于“N”系統(tǒng)，“N+X”系統(tǒng)在UPS配置上有了一定的冗余,，系統(tǒng)牢靠性有所進(jìn)步,，帶來了系統(tǒng)配置本錢的增加、系統(tǒng)負(fù)荷率的降低以及效率降低,。N+X系統(tǒng)在本錢增加不多的前提下進(jìn)步了可用性,，在數(shù)據(jù)中心得到了普遍的應(yīng)用，該系統(tǒng)在UPS輸出端依然存在單毛病點,，實踐項目中由此形成的系統(tǒng)宕機屢見不鮮,。

3

2N，為了消弭單點毛病,，高等級數(shù)據(jù)中心通常采用2N冗余系統(tǒng),。該系統(tǒng)是指由兩套或多套UPS系統(tǒng)組成的冗余系統(tǒng),，每套UPS系統(tǒng)N臺UPS設(shè)備的總?cè)萘繛橄到y(tǒng)的根本容量。該系統(tǒng)從交流輸入經(jīng)UPS設(shè)備直到雙電源輸入負(fù)載,，完整是彼此隔離的兩條供電線路,，也就是說，在供電的整個途徑中的一切環(huán)節(jié)和設(shè)備都是冗余配置的,，正常運轉(zhuǎn)時,，每套UPS系統(tǒng)僅承當(dāng)總負(fù)荷的一局部。這種多電源系統(tǒng)冗余的供電方式,，克制單電源系統(tǒng)存在的單點毛病瓶頸,，關(guān)于少數(shù)單電源設(shè)備的狀況，可經(jīng)過裝置小型STS設(shè)備,，保證其供電牢靠性,。采用2N冗余系統(tǒng)可用性得到明顯進(jìn)步。

4

2N冗余系統(tǒng)的缺陷也十分明顯,，設(shè)備配置多,、本錢高，通常狀況下效率比N+X系統(tǒng)更低,。

5

“市電+U電”供電架構(gòu)由百度提出并在其自建M1數(shù)據(jù)中心范圍應(yīng)用,，它在N+1系統(tǒng)根底上做了改良，UPS設(shè)備配置不變,，將效勞器等雙電源設(shè)備的其中1路改由市電直接供電,，消弭了單點毛病,，牢靠性較N+1系統(tǒng)大大進(jìn)步,，UPS系統(tǒng)的損耗降低為原先的50%。UPS系統(tǒng)整體效率提升至95%以上,。UPS?ECO形式帶來了效率的提升,，其代價是IT負(fù)載由市電供電，UPS必需不時監(jiān)視市電狀態(tài),，并在發(fā)現(xiàn)問題且當(dāng)該問題尚未影響負(fù)載時,，疾速切換到逆變器供電。這個聽起來簡單,，但實踐操作起來十分復(fù)雜并且需求承當(dāng)很多風(fēng)險以及潛在的負(fù)面影響,。

高壓直流（HVDC）不連續(xù)電源系統(tǒng)

     一切國度的市電都是交流，IT設(shè)備內(nèi)部都采用直流供電,，這就為直流供電提供了可能,。事實上，通訊行業(yè)采用直流48V供電曾經(jīng)有幾十年的歷史,，電力行業(yè)也長期采用直流220V作為斷路器等設(shè)備的操作和控制電源（直流屏）,。

    傳統(tǒng)UPS設(shè)備存在效率低,、牢靠性差、靈敏性和擴展性差,、毛病后不易修復(fù)等問題,，業(yè)內(nèi)不斷在尋覓交換UPS的計劃。

  現(xiàn)有主流的高壓直流供電系統(tǒng)圖,，與通訊行業(yè)48V直流系統(tǒng)架構(gòu)根本分歧,。與傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換在線式UPS系統(tǒng)的主要區(qū)別，是取消了逆變環(huán)節(jié),，蓄電池掛接在直流母線,，與整流器并聯(lián)，為IT設(shè)備供電,。由于直流電源拓?fù)浜唵?，毛病率較UPS有所降低，因采用模塊化設(shè)計,，可在線維護(hù),。

散布式不連續(xù)電源系統(tǒng)

     山特UPS或HVDC通常采用集中式供電計劃，集中式系統(tǒng)的優(yōu)點是能夠完成資源共享,，降低本錢,，其缺陷是系統(tǒng)毛病范圍大，影響面廣,。

     山特UPS也有小型機散布式供電計劃,，多套散布式小型機系統(tǒng)與1套集中式大型UPS系統(tǒng)相比，小型機的數(shù)量多,，毛病點多,，本錢高，大中型數(shù)據(jù)中心不會采用散布式UPS系統(tǒng),。

    有如上問題,，關(guān)于散布式不連續(xù)電源系統(tǒng)的探究，歷來沒有中止過,。谷歌和Facebook都在探究散布式不連續(xù)電源系統(tǒng)在IDC數(shù)據(jù)機房中的應(yīng)用,。

谷歌是早停止效勞器自研定制的互聯(lián)網(wǎng)公司，也早放棄了集中式UPS電源計劃,，轉(zhuǎn)將蓄電池散布到每臺效勞器電源直流12V輸出端,。市電正常時，進(jìn)入效勞器電源轉(zhuǎn)換成DC12V為效勞器主板供電,，為蓄電池提供浮充電源,，市電停電后，由DC12V母線并聯(lián)的蓄電池繼續(xù)給主板供電，直到柴油發(fā)電機啟動后回復(fù)交流供電,。谷歌早期采用鉛酸電池供電,，因效勞器內(nèi)部高溫招致鉛酸電池毛病率高，后改為鋰電池計劃,。蓄電池的后備時間為分鐘級（通常為1-3分鐘）,。?此計劃的優(yōu)點是大大簡化了IT設(shè)備前端供電系統(tǒng)，缺陷是效勞器電源需求深度定制,。

Facebook自建數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)采用DC48V離線備用系統(tǒng),。為每6個9kW的機柜配置1個鉛酸蓄電池柜，輸出為DC48V,，效勞器電源采用AC277V和DC48V雙輸入,，市電正常時作為主用，市電中綴后由蓄電池輸出DC48V為效勞器供電,。蓄電池后備時間為45秒,。此計劃的系統(tǒng)效率與240V?HVDC?Offline計劃及DC12V散布式系統(tǒng)相當(dāng)。

隨著業(yè)內(nèi)對數(shù)據(jù)中心能耗關(guān)注日益加強,，國內(nèi)近幾年呈現(xiàn)了一種新型的散布式DC240V電源設(shè)備,，同樣采用離線計劃，市電正常時,，直接輸出市電電源,，市電停電后，由內(nèi)部鋰電池提供DC240V輸出,。?這種計劃的優(yōu)勢是IT設(shè)備無需定制,，只需兼容DC240V供電即可。其缺陷是電源內(nèi)部存在AC220V和DC240V的切換,，系統(tǒng)牢靠性降低,；鋰電池串聯(lián)數(shù)量多，單只電池毛病會影響系統(tǒng)的牢靠性,。?從實踐應(yīng)用效果看,，某互聯(lián)網(wǎng)公司租用的數(shù)據(jù)中心一年中發(fā)作十幾起電源毛病,，證明此架構(gòu)還需完善,。

將來開展趨向

     過去，計算機作為一種十分嬌貴的設(shè)備,，雙轉(zhuǎn)換山特在線式UPS消弭了市電電能質(zhì)量問題,，但帶來了6-10%的電能損失以及其本身牢靠性低的問題。

     經(jīng)過冗余能夠進(jìn)步系統(tǒng)牢靠性,，UPS開展出主備供電,、N+1冗余并機、雙總線、散布冗余等計劃,，相應(yīng)帶來的是本錢和能耗的增加,。

     為了防止UPS設(shè)備毛病率高的問題，國內(nèi)提出并已范圍部署了直流240V電源系統(tǒng),，大局部IT設(shè)備能夠直接兼容直流供電,。