数据中心电能质量问题原因分析

当前数据中心供电系统的不间断电源主要有以下两种形式

        ◉UPS双级变换供电制式

        ◉HVDC高压直流供电制式

UPS双级变换供电

UPS 双变换供电制式是目前数据中心行业应用最久、最广的供电模式。其在市电供电正常时，UPS经过AC/DC 和DC/AC 的两级变换给IT 设备提供交流电源。在市电供电中断时，蓄电池经UPS 的DC/AC逆变器给数据设备负载供电，双变换UPS 需要进行两次电力交换来实现对负载的供电，双变换效率损耗通常高达4% ～ 12%。

HVDC 高压直流供电制式

相对于UPS 双变换供电制式，设备电路结构中省去了逆变电路，将成熟的高频开关电源电压等级提高至240 V 或336 V，相对于24 V、48 V 通信电源, 由于其电压较高, 因此被定义为HVDC。HVDC 高压直流供电制式在市电供电正常时，HVDC 经过AC/DC 变换输出直流电给IT 设备负载供电；在市电供电中断时, 蓄电池经直接给IT设备负载供电。数据中心不间断电源系统UPS/HVDC一般均采用2N系统配置，UPS及HVDC一般都带有功率因数校正电路，负载率较大的情况下可以实现很高的功率因数和很小的谐波，但是实际上因为2N 的配置或者冗余的需求，加之在负载率不高情况下也会呈现一定的容性阻抗特性，并且在整流和逆变过程中还有谐波产生。

数据中心电能质量问题导致的危害分析

1、容性无功超前危害

发送多余的容性无功使电网系统电压抬升，导致设备损坏，保护跳闸，造成大面积脱网、甩网等情况，出现大面积停电事故。

2、导致的谐波危害

1）对相邻导线的通信信号造成干扰，造成系统死机、控制失常，、失实时数据；

2）使主机误操作和死机，造成整个联网系统崩溃；

3）降低设备，线缆，变压器等设备的稳定性和寿命，增加维护费用；

4）增加设备铁损铜损，造成设备及电缆非正常发热并可能引起火灾；

解决方案

治理效果