近年來，由于云計算、大數據等技術的發展以及“互聯網+”下市場需求的爆發式增長，在數據中心UPS供電系統的建設中，越來越多地應用高頻UPS供電方案。而推動這一發展趨勢的原因之一就是，高頻UPS產品相比較而言，具有效率更高、占地面積更小、重量更輕等優異特性。

不過，客觀來講，多模塊型的第一代高頻UPS在給用戶的應用帶來更多全新特性的同時，其技術研發上存在的一些短板，也給用戶帶來很大困擾，尤其是可靠性不足更成為第一代高頻UPS的“硬傷”。因此，針對第一代高頻UPS在運行中面臨的突出問題，迫切需要對產品的技術研發、設計理念進行全面的完善，以此滿足用戶對系統性能越來越高的應用要求。

傳統高頻UPS迫切需要升級換代

根據實踐經驗來看，提高數據中心供電系統的可利用率和節能降耗的運行特性，選用具有高可靠性和高效率的UPS產品是其能否成功的關鍵技術基礎。那么，該如何衡量UPS的性能指標？對于這個關鍵問題，我認為，在IT/網絡設備及其所采用的虛擬技術相對固定的條件下，需要從可靠、高效、易維護、易監測，這四個維度來綜合判斷UPS技術指標的優劣和產品性能的高低。

不可否認的是，在市場的檢驗下，高頻化技術在UPS產品的應用越來越成熟已成為不爭的事實。從技術層面而言，第一代高頻UPS在提高效率方面，主要采取了兩個技術措施，一是以升壓型IGBT技術替換損耗較大的變壓器，二是利用接觸器取代逆變器輸出端的SCR型靜態開關。

事實證明，基于在技術層面的改進，的確可以通過應用高頻UPS產品來提升運行效率，降低供電系統的損耗，從而達到節能降耗的目的。但是，值得注意的是，對于采取升壓型的IGBT整流設計的第一代高頻UPS而言，在獲得效率提升等諸多優點的同時，也付出了故障率相對增高導致可靠性降低、使用壽命相對縮短的代價。究其原因，就是IGBT整流器的抗瞬態高壓侵入的保護能力變差以及UPS并機功率模塊的數量過多。

需要重點提及的是，由于同一機柜中并機功率模塊的數量不斷增多，不僅會導致“并機環流”問題更加突出，而且還會使得系統調控難度相對加大。同時，第一代高頻UPS還有一個很重要的問題，就是如果電池組“帶N線”還會存在更多故障隱患，進一步降低系統的可靠性。

針對第一代高頻UPS產品在性能上存在的缺陷，應該采取什么應對策略？我認為，針對這些問題的有效解決方式，就是需要廠商針對第一代高頻UPS的短板之處，在技術研發層面上予以針對性改進，促使產品進行升級換代，在“不犧牲可靠性”’的前提下，設計出效率盡可能高的第二代高頻機。

多維度對比兩代產品的性能優劣

目前，在第二代高頻UPS的研發上，艾默生網絡能源已經首開先河，以給用戶提供更加穩定、可靠和高效的高頻UPS產品為出發點，率先在市場上成功推出了Liebert?eXL大功率UPS，以針對性的研發設計解決了此前多模塊型第一代高頻UPS面臨的問題，以新理念新技術顛覆了傳統高頻UPS形態，標志著高頻UPS進入了2.0時代。

對于這樣一款具有劃時代意義的創新產品，需要審慎評估其實際性能。然而，通過在幾個關鍵方面的實際對比，我們不難發現，這款大功率UPS所具備的顯著特性。

相比較于第一代高頻UPS的多模塊設計，Liebert?eXL大功率UPS采用了類似于高可靠的工頻機的設計方案，即單相功率模組的設計方式，并且在一個系統內配置了三個功率模組，這個全新的設計理念最大的好處之一就是徹底解決了環流問題，環流是0。我認為，這也是第二代高頻UPS和第一代高頻UPS的一個根本區別。Liebert?eXL大功率UPS在設計上的另一個關鍵點是，完全采用了電池組“不帶N線”的電池充/放電設計方案，可以消除掉因電池組“帶N線”可能產生的種種故障隱患。

此外，從其他一些設計細節也不難發現Liebert?eXL大功率UPS的優勢何其鮮明。例如，第一代高頻UPS在通風設計上，一般采用前進風后出風的方案，而Liebert?eXL大功率UPS采用了前進風上出風方式，這一設計所帶來的最大優勢，就是使系統可以靠墻部署，能夠更高效地利用空間資源，從而為用戶節省了機房占用面積。

根據對比，我們可以客觀地得出結論，同目前市售的多模塊型第一代高頻UPS以及模塊化UPS相比，Liebert?eXL大功率UPS在最大程度提升UPS系統可靠性，確保97%高效率的前提下，還在大幅提高UPS冗余并機供電系統的可利用率、電池組配置的靈活性和設備安裝的適應性等方面具有領先的技術優勢。

李成章，中國科學院計算所、高工。近20多年,基于對各種UPS和發電機產品進行詳盡分析和研究的基礎上，參與金融、民航、地鐵、石化、光伏和半導體、軍用、BAT和電信等行業的大型數據中心機房的一體化供配電系統的設計和規劃、數據中心機房的驗收與評估、現場故障的分析和排除以及協助設計院完善設計方案等工作，積累了豐富的實際工作經驗。自1990年起,先后出版《現代UPS電源及電路圖集》等5本UPS專著。90年代、在加拿大的McGill大學和荷蘭的Twente大學從事科研工作近4年(合作研究員)，并在IEEE、J.M.M.M及臺灣的電子月刊等雜志上發表學術論文20多篇。在國內的各種電源雜志上發表論文300多篇。自1994年起，先后在創力公司(臺灣)、力博特公司(美)、愛克賽公司(美、即：伊頓公司)和艾默生網絡能源公司(美)等公司擔任技術總監或高級技術顧問。1988年被授予”政府特別津貼”。

編輯：Harris

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