數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的成長，已成為數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)的“數(shù)字底座”。尤其近年來，從新基建到“東數(shù)西算”戰(zhàn)略的啟動，帶動了新一輪數(shù)據(jù)中心的發(fā)展浪潮。

　　同時，在國家“雙碳”戰(zhàn)略的大背景下，數(shù)據(jù)中心需要以節(jié)能降碳為目標，加速向新型綠色數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型。

　　當新趨勢與新需求相互疊加，倒逼數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)告別粗放式的增長，邁向精細化的創(chuàng)新發(fā)展模式，每一處細節(jié)的精細把控，都有可能為數(shù)據(jù)中心創(chuàng)造更高的效率和更低的能耗。

　　2021年7月，工信部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021—2023年）》中，明確提出到新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE要降低到1.3以下，而由于PUE受限于數(shù)據(jù)中心全生命周期的多項指標，每降低0.01都是巨大的挑戰(zhàn)。

　　一項UPS不間斷電源智能在線技術(shù)橫空出世，不僅可以降低數(shù)據(jù)中心PUE0.03-0.04，還可以做到在任何電網(wǎng)環(huán)境下運行，并適用于任何數(shù)據(jù)中心主流架構(gòu)。這項技術(shù)如果拓展到全國的數(shù)據(jù)中心，勢必將會掀起一輪節(jié)電革命。

　　1、 魚與熊掌能否兼得的難題

　　每個數(shù)據(jù)中心，都會設(shè)計最大用電負荷，不同的數(shù)據(jù)中心規(guī)模也會匹配相應(yīng)的最大電負荷數(shù)值。

　　數(shù)據(jù)中心規(guī)模劃分

　　近日，剛剛發(fā)布《UPS智能在線技術(shù)白皮書》顯示：一座10MVA的數(shù)據(jù)中心，UPS電源負載率為40%時，每提升1%效率，可降低PUE約0.01，年省電可達50萬度。采用“UPS智能在線模式”，數(shù)據(jù)中心即可提升3-4%系統(tǒng)效率，可降低PUE0.03-0.04，這等于年節(jié)電可高達150-200萬度。而這僅僅是一個處于規(guī)模下限的大型數(shù)據(jù)中心，可以想象如果全國中型及以上規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，都能夠采用這項技術(shù)，會為整個社會節(jié)省億萬度的電量。

　　Ups電源智能在線模式到底從何而來，又是在何種背景下誕生的呢？

　　首先，從產(chǎn)業(yè)宏觀需求來看，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，綠色化是必由之路。通過融合高密、高效節(jié)能的供電系統(tǒng)重構(gòu)是大勢所趨，而智能在線模式恰是一個典型的為供電系統(tǒng)提效的核心技術(shù)。

　　其次，從數(shù)據(jù)中心自身的綠色化設(shè)計來看，傳統(tǒng)供電系統(tǒng)能耗占數(shù)據(jù)中心總能耗近10%，圍繞UPS電源的效率提升做技術(shù)升級也是迫在眉睫。

　　傳統(tǒng)UPS電源的工作模式，主要是在線雙變換模式，即通過對市電的整流、逆變兩次變換，為負載供應(yīng)高質(zhì)量的市電，這種模式的優(yōu)勢在于可靠性較大，但缺點則是效率較低，相應(yīng)的就會帶來較高的耗電量。

　　為了創(chuàng)造更高的效率，衍生出了ECO模式，通過UPS電源靜態(tài)旁路為負載供電，相當于市電直供，以此來獲得更高的效率。但ECO模式也有一個缺點就是會存在切換間斷和諧波補償?shù)膯栴}，會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　魚與熊掌，似乎不能兼得。

　　2、ups 智能在線模式的四項價值和三點意義

　　如何融合兩者的優(yōu)勢，也就是說在ECO模式的高效基礎(chǔ)上，解決切換間斷和諧波補償，同時獲得高效和穩(wěn)定？

　　Ups電源智能在線模式，逐漸浮出了水面。

　　Ups電源智能在線模式的定義：是基于智能在線技術(shù)的UPS電源新型工作模式，通過硬件架構(gòu)和控制邏輯的優(yōu)化，解決在線雙變換模式的系統(tǒng)效率低，ECO模式輸出有間斷、諧波大、輸入浪涌電壓干擾的問題。

　　智能在線模式示意

　　從定義上可以看出這項技術(shù)的幾個關(guān)鍵價值。

　　第一，解決切換間斷問題。智能在線模式可以做到全模式0ms切換。UPS電源自動檢測旁路輸入電網(wǎng)質(zhì)量，當旁路輸入正常時，優(yōu)先由旁路直供，當旁路電網(wǎng)異常時，0ms切換至逆變器供電，滿足IEC62040-3定義的CLASS1動態(tài)響應(yīng)等級，當旁路恢復后可自動返回旁路供電。

　　第二，解決在線模式效率低的問題。智能在線模式可以做到全負載范圍高效。旁路直接供電時，UPS電源損耗極低，系統(tǒng)最高效率＞99.1%，20%以上負載率效率＞98.5%。

　　第三，解決諧波大的問題。智能在線模式可以實現(xiàn)高壓浪涌抑制。旁路直接供電時，旁路輸入的浪涌電壓很容易傳到負載端口，針對浪涌高壓，智能在線模式通過高低壓箝位技術(shù)，電壓降低時補償，電壓升高時吸收，經(jīng)過驗證輸出電壓可滿足IEC61000-4-5對浪涌電壓的要求。

　　第四，解決輸入浪涌電壓干擾的問題。ups智能在線模式可做到主動諧波補償。IT設(shè)備內(nèi)部電源帶有功率因數(shù)矯正（PFC），對外呈現(xiàn)的功率因數(shù)較好（＞0.9），可直接由旁路供電，但部分動力和工藝設(shè)備并沒有功率因數(shù)矯正功能，如空調(diào)、風機、水泵等設(shè)備，傳統(tǒng)ECO的旁路直供工作時會產(chǎn)生無功能量和高次諧波流入電網(wǎng)中，引起線路損耗增大、絕緣老化加速、設(shè)備壽命減少等問題。

　　從這四項價值，很容易讀出ups電源智能在線模式的意義。

　　一是，充分體現(xiàn)了“智能”的內(nèi)涵，無論是0ms切換還是主動諧波補償，背后都是智能的判斷和調(diào)度。

　　二是，可以作為電網(wǎng)質(zhì)量的有力補充。數(shù)據(jù)中心如采用市電直供，則無法屏蔽電網(wǎng)質(zhì)量的問題，即便有短暫的間斷也會造成不可估量的損失。而可按照電網(wǎng)質(zhì)量選擇在線模式或是智能在線模式，可以滿足任何電網(wǎng)質(zhì)量環(huán)境下運行。

　　三是，技術(shù)本身具備普惠性，智能在線模式同在線模式相同，可適合于多種供電架構(gòu)，無論在雙路智能在線模式，還是單路智能在線模式，均能保障供電系統(tǒng)的高效。

　　3 一場數(shù)據(jù)中心的節(jié)電革命

　　我們說，優(yōu)秀的技術(shù)一定要在場景中驗證，要在實際的落地中體現(xiàn)價值。

　　可以想象，如果全國的數(shù)據(jù)中心都替換為搭載智能在線技術(shù)的UPS電源產(chǎn)品，每年節(jié)省的電費，會是何等天文數(shù)字。我們之所以將綠色化作為可持續(xù)發(fā)展的重要標志，就是因為綠色化帶來的節(jié)省與節(jié)能，能夠?qū)ι鐣?jīng)濟有促進的作用。

　　從這些角度，ups電源智能在線模式所代表的就是一場數(shù)據(jù)中心的節(jié)電革命。