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施耐德APC關(guān)鍵電源|施耐德APC電源Galaxy VX體驗(yàn)評(píng)測

來源:http://may7.cn/作者:西通機(jī)電網(wǎng)址:http://may7.cn/

高風(fēng)險(xiǎn)通常意味著高收益。所以,玩金融的人一直在找高風(fēng)險(xiǎn)與高收益可以兼得的平衡點(diǎn),而玩賽車的人一直在找高速度與高安全性的平衡點(diǎn)。3月23日,筆者參加了施耐德電氣在廈門召開的廈門工廠客戶體驗(yàn)日活動(dòng),在這次活動(dòng)上,施耐德發(fā)布了其面向大中型數(shù)據(jù)中心的Galaxy V系列新家族成員--Galaxy VX,致力于尋找高效與高可靠性之間的平衡。在體驗(yàn)日上,筆者跟隨施耐德電氣的工程師一起,對(duì)這款新品進(jìn)行了評(píng)測,親自驗(yàn)證了其多項(xiàng)技術(shù)是如何應(yīng)用到產(chǎn)品上的,下面我們一起來看一下這款不間斷電源的實(shí)際表現(xiàn)如何。


初識(shí)Galaxy VX

 施耐德電氣最新推出的Galaxy VX,顧名思義,是超大功率的意思,它是施耐德Galaxy V家族目前最頂配的產(chǎn)品,市場定位于大中型的數(shù)據(jù)中心,例如Colo、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、企業(yè)云以及半導(dǎo)體等大型工業(yè)制造。

由于當(dāng)前的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)趨勢呈現(xiàn)爆發(fā)性增長,全球中大功率UPS市場得以快速發(fā)展,如圖,根據(jù)IHS 2015的分析報(bào)告顯示,近幾年和未來三年>500 KVA的UPS市場增速基本達(dá)到兩位數(shù)以上,中國的平均增長可達(dá)13.6%。


據(jù)天極網(wǎng)了解,大功率UPS的用戶,首要關(guān)注的是可靠性,其次是能效節(jié)省。而Galaxy VX在設(shè)計(jì)的時(shí)候,采用了幾項(xiàng)技術(shù),一個(gè)是四電平技術(shù),另外一個(gè)是E變換技術(shù),而這兩個(gè)技術(shù),也是貫穿施耐德電氣所有V系列家族的關(guān)鍵性技術(shù)。

Galaxy VX采用經(jīng)典的雙變換在線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并且擁有多項(xiàng)技術(shù)下面做逐一介紹:

1、四電平技術(shù)原理介紹

  四電平技術(shù)全稱為4電平逆變器技術(shù),是施耐德專業(yè)的技術(shù)。這個(gè)新技術(shù)的原理是什么樣的呢?根據(jù)施耐德電氣IT業(yè)務(wù)部高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理張學(xué)文的描述, 施耐德Galaxy VX 可在元器件承壓最低的前提下,提供高達(dá) 96.4% 的整機(jī)效率。簡單來說,就是在高可靠性的同時(shí),達(dá)到高效率。

  首先,我們來看一下傳統(tǒng)的2電平和3電平逆變器是如何工作的?


最近比較普遍流行的三電平逆變器與傳統(tǒng)的兩電平逆變器相比較 ,主要優(yōu)點(diǎn)是 :器件具有 2倍的正向阻斷電壓能力 ,并能減少諧波和降低開關(guān)頻率 ,從而使系統(tǒng)損耗減小。

  4電平的好處在于,它可以讓每一個(gè)IGBT單管的承壓進(jìn)一步降低,而IGBT承壓降低的一個(gè)重要好處在于,可以消除導(dǎo)致IGBT過壓故障來大幅提高可靠性:這些故障包括開關(guān)瞬態(tài)電壓 、輻射壓力(單點(diǎn)燒毀)、由于電網(wǎng)涌流造成的母線電壓過高 。此外,還進(jìn)一步縮小了電感尺寸,減少開關(guān)損耗,從而減少了散熱,提高了效率。


  2、E變換原理介紹

  E變換模式,即結(jié)合了ECO模式和雙變換模式。市電的電能質(zhì)量在直通的模式下,有時(shí)會(huì)有諧波影響,或者直接影響到負(fù)載,通過E變換模式,能夠過濾處理90%以上的諧波,同時(shí)可以將UPS輸入功率因數(shù)補(bǔ)償為1。雖然ECO模式能效也很高,但ECO模式在市電中斷時(shí)會(huì)有幾毫秒到十毫秒的閃斷,這是用戶無法接收的。而E變化模式可以做到?jīng)]有任何閃斷。據(jù)施耐德電氣工程師介紹,該模式效率高達(dá)99.02%以上, 同時(shí)電能質(zhì)量與雙變換模式幾乎一致。E變換模式能夠在高能效狀態(tài)下提供雙轉(zhuǎn)換模式所具有的保護(hù)特性。

其工作原理如下:


如上圖所示,供電通路是通過靜態(tài)旁路開關(guān),逆變器與靜態(tài)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通工作,雙向逆變器給直流母線充電,當(dāng)市電中斷時(shí),可以零中斷切換到逆變器繼續(xù)供電 ,旁路開關(guān)SCR可以像二極管一樣控制。

  3、模塊化設(shè)計(jì)

  眾所周知,用戶在選購UPS的時(shí)候,對(duì)于UPS容量時(shí)常會(huì)出現(xiàn)低估或高預(yù)計(jì)等情況,模塊化UPS可以有效的解決以上問題,幫助用戶在未來發(fā)展方向尚不明確的情況下分階段進(jìn)行建設(shè)和投資。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性,功率模塊的設(shè)計(jì)概念是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可隨意移除和安裝而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行及輸出,使投資規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”,讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長”,既滿足了后期設(shè)備的隨需擴(kuò)展,又降低了初期購置成本。


Galaxy VX采用了模塊化設(shè)計(jì)理念,通過250KW功率柜體擴(kuò)容系統(tǒng),在初始安裝后,可通過增加功率柜體擴(kuò)容或提高冗余度。此外,每一個(gè)功率柜體都能夠平均分擔(dān)負(fù)載,并且當(dāng)發(fā)生故障時(shí)能夠與系統(tǒng)隔離,因而即使一個(gè)或多個(gè)功率柜體故障后系統(tǒng)仍然能夠繼續(xù)正常運(yùn)行。

  4、用戶界面友好度

  Galaxy VX采用了7英寸LCD+LED彩色觸摸屏,提供系統(tǒng)布局、狀態(tài)、報(bào)警和歷史事件的直觀概覽 。通過可視化的操作模式指示 ,可以提高可靠性,降低人為錯(cuò)誤 。


5、兼容多種前瞻儲(chǔ)能技術(shù)

  在儲(chǔ)能方面,由于各種儲(chǔ)能技術(shù)有各自的優(yōu)缺點(diǎn),Galaxy VX則兼容了鉛酸電池 、Ni-Cd電池、鋰離子電池和飛輪四種儲(chǔ)能技術(shù)。筆者對(duì)這四種儲(chǔ)能技術(shù)原理不再過多敘述。



Galaxy VX外觀篇

通過上一部分,相信各位對(duì)于其技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)品優(yōu)勢有了一定的了解,下面我們來通過幾張圖片來看一下Galaxy VX的產(chǎn)品外觀。


在整體外觀方面,Galaxy VX采用了白色的傳統(tǒng)設(shè)計(jì),視覺上干凈簡潔。在機(jī)柜把手等細(xì)節(jié)位置,采用了施耐德的主題綠色,和綠色節(jié)能的產(chǎn)品理念相互呼應(yīng)。在頂部底部采用雙線入口,沒有額外的硬件配置。

在單個(gè)機(jī)柜的內(nèi)部,分為功率柜和I/O柜,在功率柜部分,可以看到主控制器和網(wǎng)絡(luò)接口,風(fēng)扇整齊排列,并配有風(fēng)扇故障指示燈,同時(shí),風(fēng)扇支持熱插拔,風(fēng)扇一旦出現(xiàn)故障,可以實(shí)現(xiàn)靈活簡單地更換。


實(shí)際測試篇

在實(shí)測環(huán)節(jié),筆者跟隨施耐德電氣工程師一起,通過對(duì)Galaxy V系列產(chǎn)品進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試。


測試平臺(tái):1臺(tái)顯示器、YOKOGAWA波形記錄儀、YOKOGAWA功率分析儀、Tuner 軟件平臺(tái)

準(zhǔn)備測試


UPS的效率可以通過測量UPS的輸出功率與輸入功率求得。UPS的效率主要決定于逆變器的設(shè)計(jì)。大多數(shù)UPS只有在50%-100%負(fù)載時(shí)才有比較高的效率,當(dāng)?shù)陀?0%負(fù)載的時(shí)候,其效率就急劇下降,UPS廠商所提供的效率指標(biāo)也多是在額定直流電壓,額定負(fù)載條件下的效率。

1、低負(fù)載測試:

  根據(jù)測試可以看到,在20%較低負(fù)載的時(shí)候,就可以達(dá)到96%的效率。


2、Eco模式

  在ECO模式下,通過旁路為負(fù)載提供與市電相同的電源,實(shí)測的效率高達(dá)99.4%。

  3、E變換模式

  E變換模式可以在達(dá)到接近雙變換模式的性能和ECO模式的效率。E變換模式可在效率99%的條件下提供高電能質(zhì)量保護(hù)。 通過這種方式,能夠保證停電的時(shí)候,電池能夠真正不間斷的功率負(fù)載,切換時(shí)間始終是零,保證了平穩(wěn)供電。VX在接近滿載時(shí)的實(shí)測整機(jī)效率高達(dá)99.02%。


4、SPOT智能負(fù)載測試模式

  通過VX的通訊接口連接到一臺(tái)筆記本電腦,通過電腦設(shè)置并發(fā)送指令,即可實(shí)現(xiàn)UPS整機(jī)的滿載測試,施耐德稱之為SPOT智能負(fù)載測試模式。這種測試并非軟件虛擬,而是真正在UPS整機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生了高達(dá)數(shù)千安培的真實(shí)電流,可以模擬滿負(fù)載和過載測試。


評(píng)測總結(jié):

  作為在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建設(shè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商,施耐德電氣深刻地洞察了客戶需求和面臨的挑戰(zhàn),Galaxy VX在風(fēng)險(xiǎn)管理、運(yùn)行成本、可靠性等方面達(dá)成了一個(gè)最佳平衡點(diǎn)。

  施耐德電氣在創(chuàng)新的道路上從未止步,Galaxy VX憑借其模塊化設(shè)計(jì)理念、E變換和四電平逆變技術(shù)等首創(chuàng)技術(shù),同時(shí),通過施耐德電氣工程師的講解和實(shí)際測試,筆者認(rèn)為,Galaxy VX將會(huì)刷新三相大功率UPS的新高度和未來發(fā)展的方向。