Rechenzentren stellen als Hauptbestandteil der Kommunikations- und Finanzindustrie sehr hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit des Stromversorgungssystems. Der Datenverlust durch den Stromausfall wird zu unschätzbaren Verlusten führen. Damit wird die USV zur Standardausrüstung in jedem Rechenzentrum. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von USV. Eine davon ist eine 50-Hz-USV und die andere ist eine Hochfrequenz-USV. Da die Hochfrequenz-USV kostengünstiger und effizienter ist als die 50-Hz-USV, werden Hochfrequenz-USVs mittlerweile häufig in Rechenzentren eingesetzt. Aber es bringt ein neues Problem mit sich, nämlich die elektrischen Eigenschaften der Hochfrequenz-USV. Es ist die Hochfrequenz-USV, die einen führenden Leistungsfaktor im System verursachen könnte, der durch herkömmliche Kondensatorbänke nicht behoben werden kann.
Hochfrequenz-USV verfügt auf der Eingangsseite über einen LC-Filterkreis, um die Erzeugung von Oberschwingungen im Netz während des Betriebs zu vermeiden. Der Filterkondensator im LC-Filterkreis erzeugt kapazitive Blindleistung für das Systemnetz, wenn die Systemspannung am Filterkondensator anliegt. Dies ist der Grund dafür, dass der PF auf der USV-Eingangsseite an erster Stelle steht. Wenn nur eine kleine USV-Menge im Rechenzentrumssystem vorhanden ist, ist dies kein schwerwiegendes Problem. Wenn jedoch eine große USV-Menge im System verteilt ist, Dies führt zu einer führenden PF im gesamten Rechenzentrum.
Die Topologie der Hochfrequenz-USV und des Filterkondensators auf der Eingangsseite ist wie folgt:
Wie wirkt sich Leading PF auf das Rechenzentrum aus?
1. Herkömmliche Kondensatorbanklösungen konnten die kapazitive Blindleistung nicht kompensieren und den Leistungs-PF nicht verbessern. Da die Cap-Bank nur kapazitive Leistung einspeisen kann, um die induktive Leistung des Systems zu kompensieren, führt dies zu Strafen, wenn der Leistungsfaktor unter 0,9 liegt.
2. Normalerweise gibt es im Rechenzentrum Dieselgeneratoren, um unvorhersehbare Stromausfälle im System zu vermeiden, falls es zu einem Stromausfall kommt und die USV-Batterie leer ist. Und eine der Besonderheiten von Dieselgeneratoren besteht darin, dass der Dieselgenerator nicht an das Stromnetz angeschlossen werden kann, wenn die kapazitive Blindleistung im System zu groß ist. Kommt es in diesem Fall zu einem Stromausfall, beginnt die USV, die Lasten mit Strom zu versorgen. In der Zwischenzeit wird der Dieselgenerator zum Einschalten an das Stromnetz angeschlossen. Wenn zu viel kapazitive Blindleistung im System vorhanden ist, stoppt der Dieselgenerator automatisch, startet neu und wiederholt diese Aktionen. Das Rechenzentrum wird vollständig abgeschaltet, wenn die USV-Batterie ausgeschaltet ist und der Dieselgenerator aufgrund der kapazitiven Blindleistung im System keine Verbindung zum Stromnetz zum Einschalten herstellen konnte. Normalerweise beträgt die Grenze der kapazitiven Blindleistung für den Dieselgenerator unter Volllastbedingungen der führende PF des Systems 0,9. Das heißt, wenn der führende PF bei Volllastbetrieb niedriger als 0,9 ist, konnte der Dieselgenerator keine Verbindung zum Stromnetz herstellen weiter zur Arbeit.
3. Die kapazitive Blindleistung wirkt sich auf das Erregersystem aus, sodass die Ausgangsspannung des Dieselgenerators und damit auch die Ausgangsleistung des Dieselgenerators beeinträchtigt werden. Wenn der führende PF des Systems etwa 0,9 beträgt, kommt es zu einer erheblichen Verringerung der Leistungsfähigkeit des Dieselgenerators.
Alles in allem sind die beiden Hauptauswirkungen der kapazitiven Blindleistung im Rechenzentrum der Nachteil aufgrund des niedrigen Leistungsfaktors. Das andere betrifft die Beeinträchtigung des Start- und Normalbetriebs des Dieselgenerators. Unter diesen besonderen Umständen wäre die bidirektionale Kompensationsfunktion von Sinexcel SVG (die sowohl voreilenden als auch nacheilenden PF kompensiert) die beste Lösung für Rechenzentren!
Im Folgenden werden die Vorteile von Sinexcel SVG im Vergleich zu herkömmlichen Kondensatorbänken erläutert:
• 0,99~1 PFC-Leistung
• -1~1 sowohl kapazitive als auch induktive (voreilende und nacheilende) Last-PF-Kompensation
• Stufenlose Kompensation, 15 ms bis zum Abschluss der PFC
• Keine Resonanz, keine Über-/Unterkompensation. Anwendbar für komplizierte und schnell schaltende Anwendungen.
• wird nicht durch Oberschwingungen beeinflusst und erzeugt auch keine Oberschwingungen
• Hohe Leistung bis zu 100 kVar/Modul
• Modulares Designkonzept, könnte wie eine Kondensatorbank in ein selbst entworfenes Gehäuse integriert werden
• Nennleistung ist gleich Kompensationsleistung
• Der Kompensationsblindstrom wird durch den Spannungsabfall nicht verringert
