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如何计算新的UPS的容量需求？
数据中心UPS需求取决于多种可变因素。开发配置工具并确定UPS的估计容量，可满足企业当下和未来的需求。当企业需要一台不间断电源单元时，该如何对容量需求进行计算?
部分不间断电源(UninterruptiblePowerSupply，UPS)系统是按照额定千瓦(kW)参数进行分级的，而另一些按照千伏安(VA)参数进行分级的。
UPS术语与现状
千瓦(KW)和千伏特安培(kVA)仅仅简单意味着1000瓦特或1000伏特安培——而k(千)前缀用于较大量级的数字。
对直流电路来说，物理学的基本规律是瓦特=伏特x安培。交流(AC)电源为我们的建筑物和设备供电。对于电力公司来说交流电源更具有效率，但当其到达设备的变压器，它会展现出一种称为电抗的特性。
电抗降低会降低视在功率(伏特安培)中的有用功率(瓦特)。这两个数的比值称为功率因数(PowerFactor，PF)。因此，交流电路的实际功率公式是瓦特=伏特x安培x功率因数。不幸的是，大多数设备的PF都不固定，但其数字一般是1.0或更少，1.0的PF一般是指一只灯泡。
多年来，大型UPS系统是基于PF0.8的数值设计的，这意味着一个10万伏特安培UPS只能支持80千瓦的电力负载。
大多数大型商业UPS系统现在是按照PF0.9的数值设计的。这让我们认识到当今大多数的计算技术对UPS的PF值都在0.95和0.98之间。有些系统甚至被设计成PF值为1，这意味着千伏特安培千瓦额定值是相同的(100千伏特安培=100千瓦)。然而，由于IT负载不会对这些UPS系统表现出1.0的PF值，实际的负载限制取决于千伏特安培的参数。
不论参数是如何标明的，在真实世界的数据中心100KVAUPS事实上将无法支持100千瓦的负载。真正了解您设备容量的唯一方法是阅读UPS显示器。负载百分比会告诉您的设备在多大程度上接近最大千瓦值或千伏特安培值，但要注意，这一比例会会在负载最重的一相上展示出来，并非总计的UPS容量。
大型UPS系统是三相电源设计。在美国，您可以在任何一个相位和所谓的中性导体之间获得120伏特，而在任意两个相位导体之间，您可以获得208伏特(而不是220或是240伏特)电压。在欧洲，您在任一相位和中性线之间可获得230或240伏特。相位间是不连接的。除非所有三个相位之间的负载接近相等，否则您不会像显示器所展示那样接近最大总容量。您需要进一步检查所有三个相位之间的负载以确定该数值。举例来说，某台100kVA的UPS拥有0.9的PF数值，或90kW容量。如果相位A加载到95%，相位B加载到60%，、而相位C只有25%，UPS将仍然有40kVA或36kW处于未使用状态。尽管度数95%之多，这40%的剩余容量。
UPS的kW或kVA的容量都不能被超出额定值，但由于较高的PF数字，当今通常是kW这一参数更加重要。然而市面上也有部分UPS系统的功率因数经过校正，使得这些产品的kW和kVA额定数值是相同的。
台达蓄电池-在线式UPS电源的发展历程
最早的在线式UPS电源现在看起来是个非常古怪的东西：采用了非常原始的机械储能方式，是带有一个大飞轮的电动机——发电机组，在发电机上带有一个数吨重的飞轮，市电停电后该发电机可以维持正常供电数秒钟。现代的逆变式在线式UPS问世后，在近十几年中得到了迅速发展。就其技术性能讲，它走过了从方波到正弦波、从离线式到在线式、从小功率到大功率、从常规延时(分钟级)到长延时(小时级)、从简单不停电供电到智能化操作和处理功能的发展历程。随着蓄电池和半导体技术的发展，其控制电路也发展很快，由开始的立分元件的简单控制发展到今天的微处理机控制，由硬件控制又发展成软件控制，如软件滤波器;甚至光纤通讯也被引入在线式UPS，而且，微处理机也已被广泛应用于小容量的在线式UPS中，甚至还专门为蓄电池的监控设立了微处理机，以保持电池的最佳状态。
随着计算机网络结构的扩展，现在在网络中应用的在线式UPS不再只是单纯的电源设备，而逐步成为整个网络中电源的管理中心，在线式UPS由最初单纯不间断供电已发展到今天的智能化、多功能。新型的在线式UPS本身融合了多种新技术， 在线式UPS不仅是提供不间断电源的工具，而且当作为负载的设备在无人值守时，当市电故障后，在线式UPS可以按照事先的约定顺序关机，甚至还可以自动发传呼或E-mail给管理者。现代的在线式UPS与服务器上的软件协同工作，还能实现事件记录、故障告警、在线式UPS参数自动测试分析、调节等多项功能，提供了完全的电源管理解决方案。现在有些在线式UPS甚至可以对环境温度、湿度和烟雾等进行监视。
在线式UPS的智能化还表现在加强在线式UPS的节能功能即所谓“绿色在线式UPS”上。“绿色在线式UPS”可以减少PC系统使用的电能量，既降低了费用又保护了环境。比如“绿色在线式UPS”在检测到打印机长时间空闲后,就会把打印机的电源关闭。当出现打印排队请求时，在线式UPS可以马上给打印机恢复供电，随着“绿色在线式UPS”的出现，为节约能源又提供了理想的解决方案。
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利用离线式测量方法进行电池组容量试验时,应注意以下几个问题:
①电池组离线式容量试验,测试数据准确,电池组实际容量计算方便,便于了解电池组实际容量。但当该供电系统只剩下一组电池后备,系统备用电池供电时间明显缩短,且不清楚在线电池组是否存在质量问题;尤其使用六年以上的电池组,一旦市电中断,该电池组对通信设备放电保障风险系数增大。所以用此种方法对电池组进行容量试验时,要求柴油发电机组必须处于最佳工况状态,以确保发电机组、开关电源等设备正常运行;
②放电结束后的电池组充满电后再并入供电系统,此时与在线电池组间存在电压差,若操作不当将引起开关电源对并入的电池组进行大电流充放电,产生火花,易发生安全事故。为了解决打火花问题,必须调整开关电源输出电压,然后与充满电的电池组电压相等后进行并联浮充;
③利用离线式测量方法时,放电方式操作难度偏大,既要脱离电池组的正极电源线,又要脱离电池组的负极保险,尤其是脱离电池组负极保险时,需要特别小心并做好绝缘处理。操作不当引起负极短路,将造成系统供电中断和人身安全事故的发生。同时放电电池组通过假负载以热量形式消耗,浪费电能,增大了机房空调的制冷时间,影响机房设备运行环境,需要维护人员时刻守护,以免假负载高温引发通信供电设备故障;
④关电源直流输出电压为46.4V,使电池组直接对实际负荷进行放电至开关电源直流输出电压保护设置值。由于电池组放电电流大,应按电源维护规程考虑48V供电范围40～57V的最低供电低压门限,电池组至设备供电回路全程压降3.2V及电池单体放电最低1.8V的要求考虑。为了保证供电系统安全,所以带实际负载的放电电流和放电时间掌控较困难,对电池组容量评估不够准确,对电池性能测试存在不确定因素,尤其对使用3年以上电池组性能检测难以达到试验的预期效果。
(2)在线式测量法
在利用在线式测量法进行蓄电池组容量试验时,应按如下步骤进行:
①在供电系统中,关掉整流器或降低整流器输出电压后,由蓄电池组放电供给通信设备,在蓄电池组放电中找出蓄电池组中电压最低、容量最差的一只电池来作为容量试验的对象;
②恢复整流器至正常工作状态,对蓄电池组进行充电,等蓄电池组充满电后稳定1h以上;
③对①中放电时找出最差的那只电池进行10h率放电试验。放电前后要测记该只电池的端电压、温度、放电时间和室温。以后每隔30min测记一次,放电快到终止电压时,应随时测记,以便准确记录放电时间;
④放电时间乘以放电电流即为该只电池的容量。当室温不是25℃时,应按式(1)换算成25℃时的容量;
⑤放电试验结束后,用充电机对该只电池进行充电,恢复其容量;
⑥根据测记的数据绘制放电曲线。
在利用在线式测量法进行蓄电池组容量试验时,应注意以下几个问题:
①若两组电池的单体电池都有失容、落后等质量问题,其放电至输出保护值的时间,不易被维护人员及时发现,此时可能后备电池组容量所剩无几,因此该放电方式比离线放电方式不安全系数更大。同时由于放电深度有限,对电池组的测试的目的无法达到,关键是在全容量放电的实践中会经常发现有些单体电池在放电前期电压正常,但到中后期,有些落后电池才开始逐步暴露出来;
②这一部分落后单体电池,由于放电深度不够而没有被及时发现,此放电方式只能大致评估电池组容量,而无法准确检测具体放电多长时间。同时两组电池组间放电电流不完全均衡,各电池组将根据自身情况自然分摊系统的负载电流。落后电池组内阻大、放电电流小,而正常电池组内阻小、放电电流大。这就造成某些落后电池因放电电流不够大而无法暴露出来,达不到进行电池组放电性能质量检测目的。
(3)单组全在线式节能容量试验很明显,离线式测量法和在线式测量法,在实际运用时,存在重大缺陷:
?工作量太大,耗时耗力,一年内无法保证对所有的蓄电池组进行一轮放电试验,亦即蓄电池组得不到及时有效的维护;
?这两种测量方法追求的是结果而不是过程,所以当发现该组蓄电池有质量问题时,可能问题在很早以前就存在了。也就是说,即使非常严格地按照维护规程进行着维护,仍然无法确保在用蓄电池的性能良好、保证通信网络的顺畅运行;
?离线全容量放电测试存在严重的安全隐患问题,操作不当会对系统供电安全造成严重的影响,同时严重浪费能源,而且放电结束后被测蓄电池组和系统存在巨大的压差,回接系统相当困难且危险。而一些单位采用定期的在线式放电测试,虽然这种在线式放电测试相比离线放电测试,操作较简单,也没有电能的浪费和电池组回接困难的问题。但是在线式放电测试是将系统电压降低,系统上所有的电池组同时对实际负载放电,如果市电停了,系统上就没有满容量的电池组,同样存在巨大的安全隐患问题。而在线式放电测试的放电深度不够,且放电不恒流,不能准确的测试出蓄电池的剩余容量,达不到检测蓄电池性能的目的,给系统维护留下安全隐患。
