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华为ups电源ups2000-a-6kttl-s 6kva
ups5000-s系列是华为专为大中型数据中心场景而设计的超高效模块化不间断电源系统，业界最高的模块效率97.1%使之成为tco最佳的数据中心供电解决方案，卓越可靠的性能让用户电网恒久稳定。
作为更高效的ups，ups5000-s系列在20%负载时系统效率即可达到96.5%，40%负载可达到97%，更加匹配数据中心真实业务场景；全模块化热插拔设计使运维变得更简单，维护或扩容耗时低至5分钟，单机最大可扩容至800kva，轻松跟随业务增长灵活扩容，大幅提升系统可用性。
目前，华为模块化ups全球市场份额第一，200kva容量以上ups中国市场份额第一；获frost& sullivan“模块化ups年度最佳公司”、德国dci it铂金奖等荣誉。
产品优势
（1）模块全冗余设计，无任何单点故障；ipower故障预警功能，电池、电容以及风扇等关键部件失效预警，防止故障扩大。
（2）低载高效设计，最常用负载率段保持96.5%-97%的高效率，匹配数据中心真实业务场景，有效节约能耗开支。
（3）全模块化架构，轻松实现边成长边扩容；热插拔设计，维护时间低至5分钟，故障状况下用户可自行在线维护，大幅提升系统可用性。
话题开始之前,我们简要说下chp的应用,cchp是chp的延展应用,也是场景需求衍生的行业应用架构(见表1):
·个人观点:燃气发电站投资应用建设项目决定性因素为燃气价格即原料生产成本价格,以及发电售电上网价格即市场售价收入。此两点要素,行业和非行业者都会有基本的判断,本人也不做过多的解释和分析。
接下来进入今天的主话题。共同探讨一下cchp在数据中心应用中的4点项目成败的决定性因素。
1 燃气价格和售电价格(表2)
·个人观点:以上为cchp能否在数据中心应用的大的基本环境因素,我们也可以称为前置考虑条件要素,老话题我们就不用过多去谈了,既然能在数据中心应用上动cchp,想必也是有相关的行业背景和必要的商业因素,各位大佬可以各自回家和团队好好商量谋划。
2 cchp独立要素下的经济分析(表3)
接下来,我们就要谈谈备受诟病的“行业差评”是怎么得出的?
·决定因素:财务和经济要素,也是后续维护运行的首要要素;没有钱,维护和运营问题也得不到及时处理,相关改造也无法有效落实,运营管理“差评”打分。
·个人观点:cchp的建设是一项大笔的能源投资,对其的经济性分析应该全面而且富有节余,尤其当cchp和数据中心idc进行匹配场景应用时,其有效地回收更加理想(小解释:理论是最优应用收益场景,至于收益不好,请看接下的分析)。经济分析对后续运维管理也有着制约性的影响,现场相关的不合理和优化改造可以顺利进行,同时厂商的配合和协同服务也会减少运维管理着的抱怨和不满。
3 cchp在数据中心应用的架构设计(表4)
cchp在数据中心的应用,我们首先科普下数据中心的基本场景需求(图1)
·个人观点:cchp在数据中心的应用应充分考虑负荷上架的速度,同时对工程建设和投资采用模块化模式,在等级可靠性分析上,数据中心从业者应正确理解和解读t3架构下的电力运行模式,此点在行业内存在巨大的误解和应用。
4 项目运营管理模式(表5)
·个人观点:cchp的投资和运行模式对idc数据中心应用也起着决定性的影响,归属权和运行策略的调整需要管理层面做出相应的改变,促进分布式能源cchp客户端应用特性的发展。
5 结束语
cchp在数据中心应用之“殇”的原因归结为:
①燃料价格和售电价格;
②cchp方案的经济可行性分析;
③数据中心idc应用场景和架构的需求,负载特性和投运周期因素制约,采用合理的模块化建设投资模式;
④cchp的运营管理模式需要和idc高可靠性和安全性要求进行匹配。
场景的应用需要正确地理解规范的定义和解读,t3/t4架构下cchp的运营策略有着至关重要的影响,切勿做面子工程,忽略工程与应用特性和经济运行模式,将一个优秀的能源策略赶向死胡同。
客户背景
山东电力集团公司是国家电网公司的全资子公司，下属市供电公司、电科院等28家单位，管理县公司98家，供电区域15.7万平方公里、供电人口9579万，服务3570万电力客户。其550 kv/220变电站数量平均每年增长20%。到2015年，山东电网将建成连接全省17个城市的智能电网，其中省域主电网采用500千伏，市域电网采用220千伏。
客户挑战
为了满足电力未来快速发展的需要，山东电力集团公司计划打造可靠的下一代高带宽传输网络。在这个过程中主要面临如下挑战：
· 智能电网对网络安全性、稳定性提出更高要求
电力系统重要的关键应用，如继电保护等一区业应遵循极其严格的安全标准，需制定全面的安全保护机制。大量ip和san业务的涌现，也对通信网络提出了新的更高的要求。
· 全面的保护策略以支撑复杂网络结构
山东电力传输省干网连接17个省级及地市电力中心，共19个变电所，其中省中心为核心节点，每个地市开通三波10g，所有市级业务汇聚到省级中心，并进行备份。整网基本形成mesh结构，组网复杂，如何选择保护策略十分重要。
· 承载业务由单一的sdh/pdh向ip和san业务多元化发展
山东电力的通信网络正从早期的2m业务（sdh/pdh）向着多元化业务（ip/san）发展。尽管ip数据业务越来越普遍，但传统的tdm业务仍将长时间存在。如何寻找一种技术，可以实现多业务承载（传统业务和新兴业务），同时满足未来大容量数据业务的承载成为关键问题之一。
解决方案
针对客户需求，华为推荐采用新一代otn和ason技术建设整个骨干网络。该方案有如下三点优势：
· 全方位的保护机制
华为方案有效结合otn和ason机制，可同时保护光层和电层。基于ason的保护手段能够有效避免因光纤终端或认为损坏对通信网络带来的后果，确保了电力业务更安全可靠的运行。全网采用支持光层和电层ason的华为osn8800/6800设备，复杂节点开通roadm功能，电层采用ason疏导。华为osn8800设备的大容量交叉调度能力减少了对安装空间的要求，最大可支持80波，单波传输速率10 gbit/s，并可平缓演进至100 gbit/s。
· 业界领先的小颗粒业务调度能力
作为智能波分产品，华为otn设备在面对网络异常时，可自动切换保护，自适应新网络，修复网络故障。设备的无阻塞集中交叉能力达到6.4t，可以实现光波长和ge/odu1（2.5g）/odu2（10g）电颗粒的智能交叉调度。华为是业界唯一可实现光波和电颗粒（odu0到oduk）复杂灵活调度的厂家。
· 成熟产品，成熟应用
华为持续10年参与并引领otn波分标准的开发与推进，拥有80%的otn核心专利，其产品服务全球top50运营商的40家。截至2012年第一季度，华为全球部署了超过14万多套otn设备，牢牢占据全球otn市场份额的80%以上。成熟的产品系列、丰富的交付经验、本地化的服务团队，可以充分满足山东电力业务发展的需要。
人们通常将蓄电池比喻为ups供电系统的心脏,而ups故障有多达50%是由蓄电池故障引发的,蓄电池故障是ups事故发生率居高不下的一个重要原因。由此可见,提高蓄电池运行安全可靠的必要性和迫切性。各行业用户应从确保运行质量、生产安全和财产安全的角度来重视蓄电池的维护工作,因此购置蓄电池维护仪表不是消费性的开支,而是一种对安全的长期投资。目前ups业内普遍使用的都是阀控式铅酸蓄电池,对蓄电池的监控和维护是本文探讨的中心。
1 铅酸蓄电池介绍
阀控式铅酸蓄电池的英文名称为valve regulated lead battery(简称vrla电池),其基本特点是使用期间不用加酸加水维护,电池为密封结构,不会漏酸,也不会排酸雾,电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀),阀的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示),即当电池内部气压升高到一定值时,排气阀会自动打开,排出
气体,然后自动关阀,防止空气进入电池内部。铅酸电池诞生于20世纪70年代,到1975年时,在一些发达国家已经形成了相当的生产规模,很快就形成了产业化并大量投放市场。因为其具有成本低,浮充性能好,免维护,易于回收等多种优点,而倍受用户欢迎。
2 ups蓄电池的安全隐患
ups如今应用行业和场景越来越复杂多样,实际应用场景没有一个统一的管理标准,大部分维护人员也没有形成科学的维护理念或者具备有效地维护设施和手段。致使常常ups安装完后,蓄电池组就长期处于无人值守的状况,以致于这类ups的蓄电池组都可能存在很大的安全隐患。在ups的应用场景中,数据中心(中心机房)往往配备大量的蓄电池组,本文以这类ups应用的典型代表为例,列举三点蓄电池组可能存在的安全隐患。
(1)导致网络中断事故
数据中心的供电保障系统是保证网络设备供电不中断的核心系统,后备蓄电池组是网络的应急供电能源之所在。蓄电池组能够在市电停电或交流侧发生电气短路中断时,通过逆变给后端设备提供足够的后备电能,以便数据的保存和通信的延展,不会直接导致通信网络的供电中断。在ups系统中,只要逆变器及后续电路正常工作,就可以给后端负载供电。在设计之初，ups的后备时间就在机房建设考虑中。然而，若蓄电池组不良，极有可能在后备供电过程中发生机器宕机，造成负载设备掉电，导致网络中断故障，造成通讯故障，带来直接巨大的经济损失。据不完全统计，金融行业的数据中心每宕机1min，即可能造成约150万美元的损失。
(2)短路危害大
一般情况下,发现电气短路起火时,首先要切断电源。对于交流电源而言,由于电能自上而下地来源于市电电网或柴油发电机组,当发生电气短路故障时,总会有一级保护器件产生动作,及时切断短路的电气电路。而当蓄电池组位于电源供电系统的末端,电能是自下而上提供的,只要越过了蓄电池组的保护断路器,则不会再有其它的保护。发生短路故障时,往往无法有效地切断短路的电气电路。加上直流电流不像交流正弦波,它没有过零点时的瞬间电动势为零的过程,一旦发生电气短路不能快速切除电弧,极易造成故障的蔓延,对负载和机房的其他设备,甚至值守人员带来危害。
(3)引发机房火灾
蓄电池充电过程中会有氢气的产生,氢气是易燃易爆的甲类物质,当室内氢气浓度达到爆炸极限(4%～75%)时,一遇火源就会发生气爆。另外电池因为材质、安装工艺、热失控等多种原因,发生蓄电池组电气短路后,若不能及时发现和切断回路,则必然引起火灾。蓄电池组的电量越足,危害性也越大,且火灾中会产生大量烟,迅速蔓延整个机房,即使机房配有单独的电池室,但因通道连通的关系,机房也有可能迅速被烟覆盖。造成更大的人员财产损失。
3 电池监控系统的必要性
铅酸电池的使用寿命号称有5～8年,不过在实际应用过程中,往往3～5年就面临需要更换的境地,尽管电池寿命的减短跟实际使用的很多因素有关,但在铅酸电池技术未有重大突破的前,电池寿命的延长主要还是依靠电池的日常维护和保养,而ups的蓄电池普遍缺乏正确的日常维护和科学的运维管理。部分客户通常是等到事故发生的时候,才知道电池出现故障了,不仅没法保证充足的后备时间,可能造成负载掉电。而且电池故障的解决方法只能通过换电池来处理。这不经济也不环保,无疑会降低数据中心的mtbf。而且最近还发生了几起机房电池火灾爆炸事故,譬如:北邮网络机房起火事故,导致了北京地区多所高校网络中断。所以,导入一款能够实现实时监控,均衡充电,提前报警的电池监控设备,从而达到延长蓄电池的使用寿命,提高ups蓄电池的安全可靠性是目前困扰客户亟待解决的问题。
4 智能电池监控仪的总体结构
智能电池监控仪一般由一个主机模块和若干个检测及主动均衡模块构成,具有在线监测,异常告警,自动维护,远程控制4大功能。普遍都是用智能模块采集数据,当然各个厂商的数据测量方法多样,采集完数据后都会传输给主机,主机内部有接收数据的模块,通过处理和分析,来判断电池的好坏,来决定是否进行异常报警,处理后的数据通过lcd显示,并在主机内数据模块存储,系统的总体结构框图如图1所示。
客户收益
山东电力集团公司2011年割接运营华为公司otn波分设备。经过1年多运行，新网络使得山东电力的业务部署变得更加便捷，同时使得网络的安全性和传输稳定性大大增强，而华为otn波分设备具有的能耗低、噪音小的特点，也帮助山东电力有效践行“建设环境友好型企业，承担更多社会责任”的发展理念。
坚强和稳定的网络充分保障了“外电入鲁”计划的实施，不仅可以有效缓解山东供电压力，还有效降低了山东工业污染物的排放。
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