科士达UPS电源赋能大型数据中心稳定运行

在数字化浪潮中，大型数据中心已成为信息时代的核心枢纽，支撑着各类关键业务的运行。而在数据中心的众多基础设施中，UPS（不间断电源）电源系统扮演着至关重要的角色，其性能的优劣直接关乎数据中心的稳定性与可靠性。科士达作为行业内的佼佼者，凭借其先进的技术和丰富的经验，为大型数据中心提供了全面且高效的UPS电源解决方案。

一、大型数据中心对UPS电源的需求特点

1. 高可靠性：大型数据中心承载着海量的数据和关键业务，任何短暂的电力中断都可能导致巨大的经济损失和数据丢失。因此，要求UPS电源具备极高的可靠性，能够在市电故障时瞬间切换，确保电力的持续供应，保障业务的连续性。

2. 大容量与可扩展性：随着数据中心规模的不断扩大和业务量的增长，对电力容量的需求也在持续攀升。这就需要UPS电源不仅能满足当前的负载需求，还应具备良好的可扩展性，方便日后根据业务发展灵活增加容量，避免因初期过度配置造成资源浪费，或因后期扩容困难而限制业务发展。

3. 高效节能：数据中心的能耗巨大，其中UPS电源系统是主要的耗能设备之一。为降低运营成本和实现绿色可持续发展，大型数据中心迫切需要高效节能的UPS电源，以提高能源利用效率，减少能源消耗和碳排放。

4. 智能管理与监控：面对复杂庞大的数据中心系统，需要UPS电源具备智能管理和监控功能，以便管理人员实时掌握UPS的运行状态、电量使用情况、故障信息等，实现远程监控与操作，及时发现并解决问题，提高运维效率，降低运维成本。

二、科士达UPS电源解决方案核心内容

1. 模块化UPS产品：科士达推出的模块化UPS采用先进的设计理念，具备高度的灵活性和可扩展性。以其100/125kW系列超大功率模块UPS为例，单个模块高度仅为3U，功率密度最高达到2.9W/cm³ ，大大节省了占地面积。在可靠性方面，该产品具备系统域控制功能，将UPS系统划分为多个功能域，每个功能域由单独的芯片控制，再通过系统CPU强大的算力进行统一管理，控制功能迅速且集中。同时采用强大的中心化架构，优化总线路由和长度，有效提高了系统的可靠性和稳定性。交错并联技术的运用，能够抵消部分纹波电流，延长核心半导体器件的寿命；模块内部选用大温升裕量元器件，在增强性能释放的同时，保证了器件的可靠性。在效率提升上，模块内部采用SiC等新型元器件，损耗降低30%，立绕式电感可降低60%铜损，并运用三电平交错并联技术等新型拓扑，进一步降低电感损耗，提高变换效率。在双变换模式下，UPS效率最高可达97.1%；在HECO（超级旁路）模式下，旁路及逆变器均处于工作状态，市电与双变换切换无中断风险，效率更是可达99% 。此外，该模块化UPS兼容铅酸电池和锂电池，单模块充电功率可达60kW，可在一小时内迅速恢复电量，还具备可视化管理及关键器件生命周期管理功能，为智能运维提供了有力支持。

2. 一体化电力模块：科士达一体化电力模块为数据中心供配电系统建设提供了更优选择。它集成了3U高的100kW功率模块UPS，具备简约、高效、智能的特点。在施工方面，可将施工周期缩短至2 - 3周，标准化部件支持热插拔，方便快速维护；在能耗上，采用密集母线连接，降低了线路损耗，全链路整体效率大于95%，节能模式效率大于97%，有效实现了低耗节能；在监控管理上，全链路统一监控功能十分强大，能够有效监测UPS及前后端配电运行参数、断路器状态、铜排搭接点温度等，并具备元器件故障预警、温度异常预警等功能，为数据中心供配电系统的稳定运行提供了全方位的保障 。

3. 绿色节能技术：为满足大型数据中心对节能的严格要求，科士达UPS电源融入了多种绿色节能技术。例如智能模块休眠技术，在负载较低的情况下，自动根据当前总负载的大小，决定投入运行UPS的台数，在保证应有的N + 1冗余供电情况下，退出多余的UPS并使其进入休眠状态，基本不消耗电能，从而使工作中的UPS负载率提高，相应地提升了效率。以具有绿色休眠技术构成的每套UPS并机系统为例，在负载较低时，仅有两台UPS投入工作保证系统的1 + 1冗余，其余UPS处于休眠状态，这样每台工作UPS的负载率可达到约50%，对于12脉冲UPS其相应的效率也提高到90％左右（IGBT整流UPS此时的效率将高达95%） ，有效减少了能源的损耗，实现了节能增效的目的，同时也提高了整个数据中心机房UPS供电系统的运行可靠性。因为休眠技术减少了并机的实时并机台数，降低了并机系统振荡的风险，并且处于休眠状态的UPS自身可靠性也得到明显提高 。

4. 智能监控与管理系统：科士达为UPS电源配备了功能强大的智能监控与管理系统。通过该系统，管理人员可以通过电脑或移动终端远程实时监控UPS的运行状态，包括输入输出电压、电流、功率、电池状态等参数，还能及时接收各种故障告警信息。系统具备历史数据记录和分析功能，可生成运行报表，帮助运维人员对UPS的运行情况进行评估和预测，提前发现潜在问题并采取相应措施。此外，智能监控系统还支持远程操作，如开关机、切换工作模式等，大大提高了运维管理的便捷性和效率 。

三、方案实施案例与效果

1. 中国移动（河南）数据中心：作为河南省重点工程，中国移动（河南）数据中心建设要求达到国家数据中心建设规范A级标准、中国移动五星级数据中心标准，对供配电系统的安全可靠性和高效节能性提出了极高要求。科士达采用YMK3300系列模块化UPS，利用400KVA模块机3N架构，每个N采用1 + 1并机的方式对业务机房进行供电。该方案中，科士达模块化UPS采用双Boost架构，柜内柜间采用多路数字总线冗余并联控制技术，单路失效时完全不影响系统工作。同时，拥有专业散热风道设计，有效保障了整体数据中心供配电系统的安稳运行。在节能方面，采用三电平拓扑结构，整机效率高达96.5%，相较于传统数据机房更为高效环保，帮助运营商节省了能耗成本。此外，该模块化UPS可实现核心部件寿命预测，并具备故障黑匣子功能，标配7英寸彩色触摸显示屏，支持实时波形显示、历史记录、故障记录导出功能，有效监管数据中心，使运维管理更为便利 。

2. 香港某PaaS企业数据中心：该企业出于降低经营成本、实现自行管理和支持客户全球化创新发展的考虑，决定自建数据中心。科士达为其提供了IDM微模块数据中心解决方案，该方案采用标准化、模块化设计，集成了机柜及密闭通道组件系统、供配电系统、制冷系统和监控系统。现场拼装后即可投入使用，具备快速部署、扩展性强、安全可靠、智能管理、高效节能等特点。其中，采用的科士达YMK3300系列模块化UPS，双变换效率高达96.8%，兼顾供电质量与效率的HECO模式效率更高达99.0%，且通过智能模块休眠功能可使UPS始终运行在最优效率区间。微模块整体PUE值低于业界平均水平，绿色节能，有效降低了运营成本和TCO。此外，配备的科士达机房动环监控系统，界面友好，统览全局，高可视化，设备参数、状态、告警、操作日志等信息一应俱全，具备故障专家诊断功能和多种告警方式，方便企业运维人员远程管理，减轻了人员的运维工作量，又能及时响应客户需求 。

通过以上案例可以看出，科士达UPS电源解决方案在大型数据中心的实际应用中，能够有效满足数据中心对高可靠性、大容量、高效节能和智能管理的严格要求，为数据中心的稳定运行提供了坚实保障，同时降低了运营成本，提升了数据中心的整体竞争力 。在未来，随着数据中心行业的不断发展，科士达将继续秉持创新精神，不断优化和完善UPS电源解决方案，为数据中心的发展注入新的动力。