如何优化UPS的工作模式为数据中心节省运营成本

（1）数据中心部署初期，设备上线数量少，UPS负荷率低，因此UPS逆变器效率处于较低水平。在这种情况下，如何提高UPS负荷率成为重要问题。初期按照UPS 40%负荷率确定运行数量，随着业务发展需求，IT设备负荷增加，UPS逐台投入运行。

比如初期每个模块机房部署100台机柜，每台机柜用电量为3KW。根据一般工商业电价计算每年度UPS电费成本，见下表：

IT设备初期低负荷情况下，两组UPS设备及IT设备用电量为705.88KW，每年运营电费为494.68万元。

如果初期部署，UPS容量按照2N方式配置,负荷计算如下表：

则相应的UPS电费成本计算，如下表：

IT设备初期低负荷情况下，两组UPS设备及IT设备用电量为666.67KW，每年运营电费为467.20万元。与4台UPS并机模式比较，每年节约电费为494.68-467.20=27.48万元。

（2）数据中心IT设备满负荷情况，比如每个模块机房部署满了200台机柜，每台机柜用电量为3KW。根据一般工商业电价计算每年度UPS电费成本，见下表：

IT设备满负荷情况下，两组UPS设备及IT设备用电量为1333.33KW，每年运营电费为934.40万元。

当数据中心部署满负荷正常运行时，为保证2N配置，两组4台UPS并机系统全部投入运行。这种情况下采用UPS热待机休眠模式，既可以提高UPS负荷率，UPS全部在线又可以保证系统运行的安全性。IT设备满负荷时，每组UPS运行2台，另外2台处于休眠状态，负荷计算及电费成本计算见下表：

则相应的UPS电费成本计算，如下表：

IT设备满负荷情况下，两组UPS设备及IT设备用电量为1276.60KW，每年运营电费为894.64万元。与传统4台UPS并机全部在线工作模式比较，每年节约电费为934.40-894.64=39.76万元。

由此可见，低负载情况下UPS设备的效率将会产生能源损耗，因此需要依据实际负荷水平进行优化工作模式。UPS系统的负荷水平尽量随时保持在较高的水平，以达到提升UPS系统的运行效率并降低损耗的目的。

四、 UPS系统设计选型应注意的问题

UPS的设计和选型对于数据中心供电系统的建设具有重要意义。

市场上UPS品牌、类型众多，按照运行方式一般分为双变换式UPS、互动式UPS、后备式UPS。双变换式为在正常运行方式下，由整流器/逆变器组合连续地向负载供电。

当交流输入供电超出UPS预定允差时，UPS单元转入储能供电运行方式，由蓄电池/逆变器组合在储能供电时间内，或者在交流输入电源恢复到UPS设计的允差之前（按两者的较短时间），连续向负载供电。

互动式为在正常运行方式下，由适合的电源通过并联的交流输入和UPS逆变器向负载供电。后备式为在正常运行方式下，负载由交流输入电源的主电源经由UPS开关供电。UPS供电方式通常分为单机工作、热备份串联、直接并机、模块并机及双母线（2N）方案。由于双母线（2N）系统不存在单点故障，大大增加了数据中心供电可靠性，因此在大型数据中心广泛应用。在选型时除了考虑设备成本外，还应考虑并机系统休眠功能、待命单机投入运行及各单机轮询等技术指标。

另外UPS能效分级运行模式也可以使其工作效率处于较优状态，我们可以根据不同情况进行合理模式选择。

第一级――“UPS级”绿色休眠节能模式。在输入市电品质很好的情况下，将市电通过UPS旁路直接供电给数据中心的IT负载，从而使整个UPS系统的供电效率高达惊人的99%，实现了“UPS基本不耗能”的节能降耗总目标。在这一模式下，UPS内部的整流器、充电器处于深度休眠，逆变器处于浅度休眠状态，不仅基本不损耗电能，更使主功率器件处于休眠状态，提高了这些UPS内部核心部件工作的可靠性并延长其工作寿命。