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【摘 要】本章主要介绍了UPS电源的内部结构、工作原理、使用分类等几方面概念，并对我国电力现状和UPS电源的选型进行了详细介绍，希望能为我国高职院校数据中心机房管理人员提供UPS电源系统的使用提供参考。
【关键词】高职院校 UPS 数据中心
在新技术革命中，计算机已成为崭新的、最活跃的核心技术之一，并在信息社会中发挥着它的强大威力。近几年来，计算机正以惊人的速度在我国各行业普遍应用起来，高职院校的数据中心机房成为了数字化校园系统的主要运行场所，为了保证这些服务器和网络设备的工作稳定可靠和数据安全准确，计算机专用UPS电源正在被人们所重视，越来越多的UPS电源被使用在计算机机房中，有的还称UPS电源为计算机的保护神。
一、UPS电源的内部结构和工作过程
“UPS”是英文“Uninterruptible Power System”的缩写。其意思是“不间断电源系统”或者称为“不停电供电系统”。也就是说，市电一旦掉电（停电），后备电源几乎是在无断点的状况下，对原有负荷继续供电。UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。当市电正常380Vac时，UPS电源内部的直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220V或380Vac交流电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。
二、我国电力系统的现状
停电在我国大部分地区是经常发生的现象，甚至有些地区是停三保四。电网供电质量差，在我国一些地区也是十分严重的。有时电压过高，可以超过240V；有时电压过低，可以低于180V。在这样的供电条件下，计算机系统基本不能正常工作。据一些资料介绍，在工业发达的美国，虽然能达到平均8年才停一次电，一次平均停1分钟。另外，我国电能质量不高，供电只有电压和频率标准，对高次谐波没有要求，并且随时有停电的危险，这种情况下，在计算机供电系统中采用UPS电源是十分必要的。
三、计算机机房使用UPS电源的优势
在目前大量使用的计算机中，其内部供电系统都装有高速欠压保护电路。当电网欠压时，计算机依靠滤波器电容中的能量来维持工作。一般能维持lOms左右，为了避免存储器中数据的丢失，必须有一种电源能在小于lOms内重新送电，以保证计算机系统的正常运行，及时处理好计算机中的信息，这种电源就是所谓的UPS电源。另外，部分UPS电源还具有稳频功能，可以解决正常供电时，市电电网电压、频率波动过大的问题。使用UPS电源可以大大提高供电的可靠性，备用电源和正在负荷供电的电源保持锁相，即同压、同频、同相位。在电源切换时供电不会中断，也不会产生强烈的电弧干扰。计算机不会丢失信息和数据，保护了计算机设备，特别是硬盘，不致因停电而划伤。使用UPS电源可以大大提高供电质量。UPS电源是净化了的电源，消除了高次谐波，提高了供电质量。一般市电电压波形虽然趋于正弦波，但有一定的高次谐波分量。输出电压和频率受负荷的性质、大小、运行方式、大负荷的投入和切除以及故障等情况的影响和干扰，输出的电压和频率是很不稳定的，因而难以满足计算机对供电质量的要求。严重的供电不稳，会造成计算机误码或丢失信息。在UPS电源中，采用石英晶体振荡器控制逆变器的频率保持恒定。
四、UPS电源选择需要注意的问题
（一）估算UPS电源的功率。根据数据中心机房服务器及其外部设备的用电功率，算出设备的总用电量。总用电量乘以安全系数，就是UPS电源的估算功率，安全系数一般取1.2-1.3为宜。
（二）国产和进口UPS电源的选择。在国产和进口UPS电源的选择冲，一般建议选用国产UPS电源。近几年来，国产小型UPS电源在质量上有很大的提高。选用国产小型UPS电源，一方面是对本国经济和技术发展的支持，另一方面在维修上有很大的方便，如备件比较齐全，维修能力和维修速度比较满意。进口UPS电源一般质量比较好，但是由于维修技术和备件存在困难，一旦发生故障，往往不能及时修复，长期搁置不能使用。国产UPS电源在工作性能方面，是比较符合国内供电情况，如某些型号的UPS电源输入电压范围比较宽，有稳压输出功能，适应我国某些供电条件差的环境。
（三）在线式和后备式UPS电源的选择。选用在线式还是后备式UPS电源，应根据计算机设备的需要和经济条件来定。如果经济条件好可选在线式UPS电源；如果经济条件差，但又不影响计算机正常运行，后备式UPS电源也是可以选取的。
（四）长时间和短时间供电UPS电源的选择。在长时间供电UPS电源和短时间供电UPS电源的选择上，主要是看经济条件和使用的需要。经济条件好，可选用长时间的UPS电源，否则可以选短时间UPS电源外加小型发电机组作备用电源。
（五）了解UPS电源使用场地的供电状态。在选型UPS电源之前，要了解UPS电源使用场地的供电状态。一般UPS电源对市电输入的要求是：输入电压38OV±10%、220V±10%；频率50±0.5Hz。如果使用场地供电状况低于这个标准则应另选输入范围宽的UPS电源，也可以在UPS电源前端加置稳压电源或者电压调节装置。
（六）选用后备式UPS电源应注意的问题。在选用后备式UPS电源时，应特别注意电源的切换时间。切换时间，主要反应在UPS电源的切换时间和计算机对切换时间的要求。如果选择不当，在市电停电时还会造成计算机停机，起不到UPS电源的作用。
综上所述，学校管理人员通过对数据中心机房的设备需求和供电环境等因素进行综合评定后，选择一套符合自身使用的UPS电源系统，便能够大大减少由于停电导致的设备损坏和数据丢失等问题。
参考文献：
[1]张延聪.UPS电源蓄电池的正确使用与维护[J].煤炭科技.2006（03）
[2]万黎升，胡惠清.信息机房建设中UPS电源系统的设计选型[J].江西电力. 2009（03）
[3]王艳霞，王永强.UPS电源的选择和使用[J].焦作大学学报.2007（04）
[4]唐曙东.UPS电源的正确选择和维护[J].机电产品市场.1999（05）
【关键词】高职院校 UPS 数据中心
在新技术革命中，计算机已成为崭新的、最活跃的核心技术之一，并在信息社会中发挥着它的强大威力。近几年来，计算机正以惊人的速度在我国各行业普遍应用起来，高职院校的数据中心机房成为了数字化校园系统的主要运行场所，为了保证这些服务器和网络设备的工作稳定可靠和数据安全准确，计算机专用UPS电源正在被人们所重视，越来越多的UPS电源被使用在计算机机房中，有的还称UPS电源为计算机的保护神。
一、UPS电源的内部结构和工作过程
“UPS”是英文“Uninterruptible Power System”的缩写。其意思是“不间断电源系统”或者称为“不停电供电系统”。也就是说，市电一旦掉电（停电），后备电源几乎是在无断点的状况下，对原有负荷继续供电。UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。当市电正常380Vac时，UPS电源内部的直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220V或380Vac交流电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。
二、我国电力系统的现状
停电在我国大部分地区是经常发生的现象，甚至有些地区是停三保四。电网供电质量差，在我国一些地区也是十分严重的。有时电压过高，可以超过240V；有时电压过低，可以低于180V。在这样的供电条件下，计算机系统基本不能正常工作。据一些资料介绍，在工业发达的美国，虽然能达到平均8年才停一次电，一次平均停1分钟。另外，我国电能质量不高，供电只有电压和频率标准，对高次谐波没有要求，并且随时有停电的危险，这种情况下，在计算机供电系统中采用UPS电源是十分必要的。
三、计算机机房使用UPS电源的优势
在目前大量使用的计算机中，其内部供电系统都装有高速欠压保护电路。当电网欠压时，计算机依靠滤波器电容中的能量来维持工作。一般能维持lOms左右，为了避免存储器中数据的丢失，必须有一种电源能在小于lOms内重新送电，以保证计算机系统的正常运行，及时处理好计算机中的信息，这种电源就是所谓的UPS电源。另外，部分UPS电源还具有稳频功能，可以解决正常供电时，市电电网电压、频率波动过大的问题。使用UPS电源可以大大提高供电的可靠性，备用电源和正在负荷供电的电源保持锁相，即同压、同频、同相位。在电源切换时供电不会中断，也不会产生强烈的电弧干扰。计算机不会丢失信息和数据，保护了计算机设备，特别是硬盘，不致因停电而划伤。使用UPS电源可以大大提高供电质量。UPS电源是净化了的电源，消除了高次谐波，提高了供电质量。一般市电电压波形虽然趋于正弦波，但有一定的高次谐波分量。输出电压和频率受负荷的性质、大小、运行方式、大负荷的投入和切除以及故障等情况的影响和干扰，输出的电压和频率是很不稳定的，因而难以满足计算机对供电质量的要求。严重的供电不稳，会造成计算机误码或丢失信息。在UPS电源中，采用石英晶体振荡器控制逆变器的频率保持恒定。
四、UPS电源选择需要注意的问题
（一）估算UPS电源的功率。根据数据中心机房服务器及其外部设备的用电功率，算出设备的总用电量。总用电量乘以安全系数，就是UPS电源的估算功率，安全系数一般取1.2-1.3为宜。
（二）国产和进口UPS电源的选择。在国产和进口UPS电源的选择冲，一般建议选用国产UPS电源。近几年来，国产小型UPS电源在质量上有很大的提高。选用国产小型UPS电源，一方面是对本国经济和技术发展的支持，另一方面在维修上有很大的方便，如备件比较齐全，维修能力和维修速度比较满意。进口UPS电源一般质量比较好，但是由于维修技术和备件存在困难，一旦发生故障，往往不能及时修复，长期搁置不能使用。国产UPS电源在工作性能方面，是比较符合国内供电情况，如某些型号的UPS电源输入电压范围比较宽，有稳压输出功能，适应我国某些供电条件差的环境。
（三）在线式和后备式UPS电源的选择。选用在线式还是后备式UPS电源，应根据计算机设备的需要和经济条件来定。如果经济条件好可选在线式UPS电源；如果经济条件差，但又不影响计算机正常运行，后备式UPS电源也是可以选取的。
（四）长时间和短时间供电UPS电源的选择。在长时间供电UPS电源和短时间供电UPS电源的选择上，主要是看经济条件和使用的需要。经济条件好，可选用长时间的UPS电源，否则可以选短时间UPS电源外加小型发电机组作备用电源。
（五）了解UPS电源使用场地的供电状态。在选型UPS电源之前，要了解UPS电源使用场地的供电状态。一般UPS电源对市电输入的要求是：输入电压38OV±10%、220V±10%；频率50±0.5Hz。如果使用场地供电状况低于这个标准则应另选输入范围宽的UPS电源，也可以在UPS电源前端加置稳压电源或者电压调节装置。
（六）选用后备式UPS电源应注意的问题。在选用后备式UPS电源时，应特别注意电源的切换时间。切换时间，主要反应在UPS电源的切换时间和计算机对切换时间的要求。如果选择不当，在市电停电时还会造成计算机停机，起不到UPS电源的作用。
综上所述，学校管理人员通过对数据中心机房的设备需求和供电环境等因素进行综合评定后，选择一套符合自身使用的UPS电源系统，便能够大大减少由于停电导致的设备损坏和数据丢失等问题。
参考文献：
[1]张延聪.UPS电源蓄电池的正确使用与维护[J].煤炭科技.2006（03）
[2]万黎升，胡惠清.信息机房建设中UPS电源系统的设计选型[J].江西电力. 2009（03）
[3]王艳霞，王永强.UPS电源的选择和使用[J].焦作大学学报.2007（04）
[4]唐曙东.UPS电源的正确选择和维护[J].机电产品市场.1999（05）