APCUPS的主要功能是在电源中断和发电机启动前保证负载的连续供电。因此，UPS系统包括能量存储装置，如电池或飞轮。此外，传统的UPS还具有隔离市电侧浪涌、电压浪涌和电压跌落等功能。apcups公司产品供电系统是数据中心供电连续性的重要保证。UPS系统的可靠性直接影响到数据中心的可靠性。同时，在大多数数据中心，UPS系统的损耗可以占到IT设备能耗的10%以上。因此，提高UPS系统的可靠性，同时降低其损耗，已成为数据中心UPS系统架构演进的主旋律。

传统的UPS电源系统目前数据中心应用最广泛的不连续电源是传统的UPS，主要由整流AC—DC、逆变DC—AC和静态旁路三部分电路组成。蓄电池接直流母线，输入交流电正常时，经过两次整流和逆变转换后向负载供电，同时对蓄电池进行浮充。小于输入端电源的中缀。

1 UPS设备得分类。

从结构上看，UPS设备可分为后备式、在线交互式、双转换在线式、三角转换在线式等几种类型，其中前两种主要用于小容量负载（≤5kVA），且Delta转换在线技术受专利保护影响，因此，大型数据中心主要采用双转换在线式UPS设备。传统的二次变频在线式UPS装置采用晶闸管整流，主要问题是谐波电流畸变率（THDi）高。和较低的转化效率（85—92%）。随着电力电子器件的发展，IGBT有取代晶闸管整流器的趋势。IGBT整流器的优点是省去了变压器，因此降低了成本，同时具有更好的输入特性。THDi控制在5—10%之间，最大的好处是效率的提高，通常在87—95%之间。目前，IGBT整流UPS的可靠性略低于晶闸管整流UPS。

2UPS冗余设计

由于UPS设备结构复杂，容易出现故障，设备冗余可以提高可用性。UPS系统有N、N+X、2N、“市电+U电源”等架构。1N系统满足了基本需求，而且没有冗余的UPS设备。其优点是系统简单，硬件配置成本低。由于UPS工作在设计满负荷工况下，效率更高。它的缺点是可用性低。当UPS发生故障时，负载将转移到旁路电源，无需维护电源。apcups公司产品、蓄电池等设备的维护过程中，负载处于无维护电源状态。存在多个单一故障点。2N+X并联冗余系统是指由N+X台型号规格相同、具有并联功能的UPS设备组成的系统。配置N台UPS设备，其总容量为系统的基本容量，再配置X台（X=1～N）UPS冗余设备，允许X台设备故障退出检修。与“N”系统相比，“N+X”系统在UPS配置上具有一定的冗余度，系统的可靠性得到了提升。同时也带来了系统配置成本的增加、系统负载率的降低、效率的降低，N+X系统在几乎不增加成本的情况下提高了可用性。因此在数据中心中得到了广泛的应用。然而，在实际项目中，系统仍然存在UPS输出端单点故障，导致系统停机。并不少见。32N，为了消除单点故障，高层数据中心通常采用2N冗余系统。系统是指由两套或两套以上的不间断电源系统组成的冗余系统，每个不间断电源系统中N个不间断电源设备的总容量是系统的基本容量。从通过UPS设备的交流输入到双电源输入负载，系统完全是两条相互隔离的供电线路，也就是说，整个供电路径中的所有环节和设备都是冗余配置的。在正常运行过程中，每个UPS系统只承担总负载的一部分。这种多电源系统的冗余供电方式克服了单电源系统中的单点故障瓶颈。对于少量单电源设备的情况，可以安装小型的STS设备，以保证其供电的可靠性。2N冗余系统的可用性得到了显著提高。

2N冗余系统的缺点也非常明显。设备配置多，成本高。一般情况下，效率低于N+X系统。

5 “市电+U电源”供电架构由百度提出，并在其自建的M1数据中心中得到应用。在N+1系统的基础上进行了改进，UPS设备的配置保持不变。其中一台直接由市电供电，消除了单点故障，与N+1系统相比，可靠性大大提高。同时，UPS系统的损耗降低到原来的50%。apcups公司产品系统的整体效率提高到95%以上。UPS ECO模式带来了效率的提高，而IT负载则由市电供电。UPS必须持续监控市电的状态，并在发现问题且问题尚未影响负载时迅速切换到逆变器。这听起来很简单，但实际操作起来非常复杂，需要承担很多风险和潜在的负面影响。

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