数据中心机房UPS电源的选择与维护
摘 要：UPS电源的引用能够对数据中心的计算机以及一些精密仪器在电路、电压突发事故中起到有效的控制与接续作用。对于数据中心来说，其数据与硬件的安全管理地位要远远大于数据处理的地位，数据安全是人民、社会、国家档案以及企业关键数据安全的保障。因此，UPS电源的选择与维护工作十分重要。
关键词：数据中心；机房；UPS电源；维护
在政府机关、公共事业机构、大型企业中，数据中心起着数据安全保障与科学管理的主要作用。其中，突发事件是影响数据中心软硬件稳定的主要环节，而突然断电或是电压不稳，是数据中心机房常见的故障之一，因此，在数据中心中往往都备有较为先进的UPS电源，以确保的硬件在突然断电后能够正常使用一段时间，以保证数据不被丢失。然而先进的UPS电源的质量与稳定也关系到了数据的安全，定期维护USP电源，确保其正常使用，也十分重要。因此，如何选用UPS电源并对其采取有效的保养维护措施，是数据中心需要加强研究的问题。
一、UPS电源概述
UPS电源首先是一种不间断供电设备，在持续供电的前提下，可以对输入电压进行稳压处理，稳压处理后的输出电压可以被有效控制在 220V左右，差值不超过5%。UPS电源的作用就是确保线路电压以及设备电压稳定在正常值，且提供稳定的电力支持，确保数据的正常使用，不因电压不稳而丢失。
UPS电源更关键的作用在于其具有储能功能，其可以将电网供电时的电能转化为其他能量存储在UPS蓄电池中，在电网出现断电或停电等突发事件时，蓄电池中的能量在确保电压稳定的情况下，转化为设备可用的交流电进行一段时间的持续输出，以确保数据中心中控机房各设备的正常运转。
此外，现在的UPS电源还具有滤波功能，通过内部的低通滤波器，有效滤除供电网络中的各种谐波干扰，提升供电质量。
二、UPS电源的种类及其选择
按照UPS电源的主要功能，可以分别以滤波器、逆变器和蓄电池这三种功能为主，进而划分三种类型。
1.后备式UPS电源
当供电网络正常供电时，后备式UPS电源的逆变器处于待机状态，可以说其不对供电系统起作用，不转换电能，供电网络所提供的电能经过UPS的稳压滤波处理后直接被传送到设备中进行使用。
在工作中，后备式UPS电源的蓄电池则处于充电状态，在设备线路中容量允许范围内进行能量储备。一旦供电网络出现异常，如供电电压超出正常范围、供电中断等情况时，后备式UPS电源会切停止负载电荷对设备的电能传送，转而使用UPS中逆变器将蓄电池中的电能转变为交流电输送给负载使用，此时，蓄电池仍旧处于充电状态。
这类UPS电源具有价格较低，使用限制较少，电能转化效率较高的特点，往往在一些办公用电脑上使用，其使用较为普遍。但是其缺点也较为明显：对于大功率电器的使用上容易出现单点故障。电源更适用于非关键性小功率设备的电源供给。
2.在线式UPS电源
在供电网络正常供电时，在线式UPS电源输入端输入的交流电首先会被转化为直流电对蓄电池进行充电，然后蓄电池中的直流电经过逆变器重新转变为可供给负载的、质量更好的交流电向设备供能。当供电网络出现供电中断时，蓄电池持续通过逆变器向用电设备提供电力支持。
在线式UPS电源主要对电压与电流进行控制，其逆变器始终处于工作状态，在线式UPS电源的工作方式不以供电网络的状态决定。因此，其具有较好的稳压稳频功能。工作状态转换时间较短，在线式UPS电源具有更强的供电连续性，可以有效消除电网电压波动和干扰对用电设备的影响。但是其工作效率较低，电能有效转化率一般在90%以下。而其连续性证明其更适合于向关键设备提供电源供给。
3.互动式UPS电源
互动式UPS电源是一种介于后备式UPS电源和在线式UPS电源之间的一种UPS电源。当供电网络供电正常时，该类UPS电源会仿照后备式UPS电源的工作方式将电网交流电进行稳压滤波处理后直接供给负载使用。当供电网络的电压出现波动，而波动范围没有超出限制，其可以将电网电压调整到正常范围后，再通过稳压滤波等一系列处理，提供负载。当供电网络电压波动超限或出现供电中断时，其启动蓄电池继续提供负载。
互动式 UPS电源在功能特点上较为均衡，电源利用率介于后备式UPS电源和在线式UPS电源之间，工作方式持续，但稳频特性和充电效果较差，不适于用做长延时的UPS电源使用。
4.其他考虑因素
在选择UPS电源时，还要考虑到一些因素对UPS电源的影响，电源容量对UPS电源选择的影响除了工作方式外，电源容量也是UPS电源选择的重要参数之一。实际应用中选用的UPS电源所具有的电源容量应该是中心控制机房负载总功率的一倍左右，这样既可以满足应用需求，同时避免资金浪费，还能够预留出一定的空间来增加负载。
5.数据中心应用中不同类型UPS电源对比
在数据中心的应用中，针对UPS电源产品的不同特征对应不同的數据中心应用，这样能使UPS电源发挥出最大的效率。另一方面，设备环境以及电路环境对UPS电源工作的稳定性影响很大，不同类型UPS电源对于客户在实际应用中所获得的最终性能起着决定性作用。
对比后备式、在线式、互动式三种电源的性能，可以得出以下比较结论：电压调节功能互动式高于在线式，后备式最低；单位功率成本在线式最高，后备式最低；效率方面后备式、在线式都较高，互动式偏低。
三、UPS电源的维护
UPS电源使用的稳定性以及寿命的长短也决定了数据中心在遇到突发情况时数据的安全。为延长UPS电源的使用寿命，提高其运行的稳定性进而确保中心控制机房各设备的稳定性，还应该做好 UPS电源的相关维护工作。
1.保证UPS电源的工作环境正常
Ups电源同样也是电子设备，其对于温度、覆盖等环境的要求也较高。及时调整工作环境，控制工作环境内的空气灰尘、空气湿度，能够确保设备的导电特性，进而确保设备的运行稳定性。反之UPS设备的稳定性降低，往往是一些故障、隐患的根源。
对于环境的保持，主要是做好中心控制机房的定期清洁并保持空气湿度，另外UPS电源内的蓄电池对运行温度的要求较高，温度过低会降低其储能容量，温度过高不但会使设备器件线路受损，缩短电池的寿命，还降低了UPS电源的工作效率，因此，UPS电源的工作环境应该在恒温的条件下运行。
2.及时调整UPS电源的负载
UPS电源的负载过小，一方面阻碍了电池的充分放电，会大大缩短电池寿命，另一方面使得在负载增大的情况下，UPS电源无法调整好工作状态；UPS电源负载过大则容易造成电源过载，长时间过载会烧毁电源元器件中的逆变器。故UPS电源的负载功率应该尽量保持在额定功率的25%到80%之间。此外，UPS电源的负载中应该尽量避免使用感性负载，因为感性负载会增大系统的无功功率，使得UPS电源的输出功率出现大幅度下降。
3.UPS电源的定时充放电较为关键
UPS电源的蓄电池长期处于充电或放电状态都会加速电池的老化。为延长电池活性，在实际应用中应该定期对蓄电池进行充放电操作。另外对长期不使用的电源，要做好保养，应该定期更换使用。
4.静电防护
对于环境的保护另外一点就是对静电的防护，静电对于一些较为高精的仪器设备来说十分有害。对于UPS电源来说，虽然有防护罩的隔离，但是长期在存在静电危害的环境中，也会受到静电的影响。
另外，防雷、停开机、负载保护、使用人员及维护人员的技能水平，以及定期检查制度的落实，也是对UPS电源维护的重要内容。由此可见，UPS电源的使用以及维护，需要细致细心的态度应对，并按照具体的制度要求严格执行，才能确保数据中心的安全稳定运行。
参考文献
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