科士达模块化UPS助力地铁可靠运行

以地铁为代表的城市轨道交通快速发展，预计到2020年运营里程将达6618公里，“十三五”期间城市轨道交通新建里程总共增加3000公里~4000公里，年均600~800公里/年。

集中供电方式是我国地铁供电的趋势，在车站采用综合电源方案，即设置大功率科士达UPS设备为通信系统、综合监控系统、AFC系统、办公自动化系统等供电。

用户需求及面临的挑战

地铁运行的安全可靠性作为其业务和公众的聚焦点，要求电源系统为轨道交通各车站、车辆段、停车场提供高质量、高可靠的电源，而科士达UPS运行环境面临着环境恶劣、维护困难，设备分散、管理困难等突出问题。针对安全运营与低成本的挑战，轨道交通亟需可靠性高，受外界因素影响较小，同时供电可独立进行调度和运营管理，检修维护工作相对独立方便，供电灵活的UPS供电解决方案。

科士达打造高可靠解决方案

为了迎合地铁对UPS供电绿色、高效、易扩容、易维护等需求，考虑供电网络的安全性，科士达采用模块化UPS5000E供电系统为其基础设施建设提供了强有力的不间断供电保障。而针对新建线路，科士达UPS5000E模块化集中供电方式还解决了地铁中原有分散式供电模式带来的资源浪费、管理困难、运维繁琐等问题。该解决方案可靠性高，功率模块、监控模块、旁路模块、控制模块均采用模块化设计，且支持热插拔，模块更换时间极少，安装扩容方便，维护及其简易，5分钟即可完成模块更换。同时控制模块、功率模块全冗余设计，依据FIT值采取针对性分配，提升系统可靠性短木板，消除单点故障，以保障系统可靠性及可用性。

科士达模块化供电方案输入电压范围可达138VAC~485VAC，适应各种恶劣电网，5kA防雷设计，高于业界同类产品2kA的水平。经过了高温、高湿、盐雾、粉尘等专项环境可靠性验证，消除环境因素对可靠性的影响。此外，通过供配电状态实时监控，配电核心参数自动巡检，免除了人工巡视，故障提前预警，完美匹配机房运维智能化。

科士达UPS5000E模块化供电方案为用户提供了高质量供电手段，避免了传统UPS供电各大系统相互割裂，监控分散的困境，保证UPS任何情况下都能运行在高可靠状态，全面满足客户需求。作为业界领先的高效率处理方式，该方案能大幅度降低客户OPEX，提升生命周期可用性，优化投资成本。

青岛分行新建数据机房的方案经历了较长时间的论证。其中最初（2016年初）客户考虑的是采用传统的机房建设模式，但面对未来的不确定性，方案迟迟不能最终定下来；主要是因为以下几大难题：

第一，传统建设模式难以满足业务快速发展的需要，新建机房需要适应未来5~10年的发展需要，保证使用的低功耗和各方面技术的先进性；

第二，由于业务需求量急剧增加，楼宇主体到位后，亟需建设快速上线，匹配好分行的业务；

第三，分行的业务量虽多，但信息化人员数量有限，缺乏专业维护人员，机房交付后需要具备简单、易操作的管理系统。

恒丰银行青岛分行经过多轮的论证、参观，并经过一系列的甄选和比较后最终选择了与华为合作，采用科士达新一代模块化整体数据机房解决方案。

科士达智能微模块数据中心解决方案采用高集成设计，集成了机柜、供配电、制冷、布线和管理等所有子系统，支持单排或双排密闭冷/热通道的灵活部署方式，单机柜最大IT功耗可达21kW/柜，同时多种技术手段可使PUE低至1.45以下。而经过气候数据校对，能够确保在山东胶东沿海区域，PUE能够低至1.4左右。

同时该解决方案采用一体化UPS配电柜，集成了输入配电、IT精密配电、空调精密配电，动力配电及模块化UPS等，既降低了工程的集成成本，又将众多的现场工程安装转化成更具可靠性的设备厂内预安装，预调测大大提高了产品的交付可靠性，同时UPS布置在密闭通道，配电间仅有总挂墙配电箱和备电电池，配电间采用基本的民用空调制冷即可满足制冷要求，降低了设备成本投入；

相对于传统机房解决方案，硕天智能微模块解决方案在集中化、智能化、标准化建设方面更胜一筹：智能化、工具化可使机房实现无人值守，运维管理的效率可提高50%；一周的时间即可完成部署安装，满足客户业务快速上线，敏捷反应的要求；同时网络设备、供电、制冷一体化，节省占地面积25%，普通办公环境即可布置微模块设备间。

具体而言，此次恒丰银行青岛分行新建的数据机房，科士达Fusion Module2000智能微模块数据中心解决方案主要从以下几个方面提供技术支持：

1、采用科士达Fusion Module2000微模块+密闭冷通道方案，在保证美观的同时还能实现节约能耗；同时通过密闭冷通道，大幅节省精密空调能耗，降低PUE，实现节能减排。

2、该解决方案可以实现行级空调1+1冗余，近端制冷，同时采用一体化UPS，2N配置，模块部件工厂预制，使客户新建成的机房实现美观整洁；此外，新机房建设的同时与机房装修同步进行，可以大幅度缩短业务上线时间。

3、该解决方案智能化管理操作界面直观、易用，可以有效提升客户机房的运维效率，此外，智能化监控平台的应用也能够降低运维难度，节省运维成本。

4、为了便于区别银行和第三方的业务分开管理的需要；该解决方案在冷通道中间增加一个网状隔断，将一个通道分割成两个管理分区，网状隔断保证通道整体的空调制冷的共用，大大降低了客户的商务投资；

在分行新机房建设完成之后，科士达Fusion Module2000智能微模块数据中心解决方案获得了院方的高度认可和好评，机房整体可靠性和稳定性得到全面升级，全面提升了分行业务保障能力；同时对于后续机房运维管理也实现了系统集成一体化，让恒丰银行青岛分行可以轻松对机房进行无人值守，减轻了运维人员的压力，在节约成本的同时也实现了绿色环保和美观。

在科士达的助力下，恒丰银行青岛分行的新机房可以有效保障银行未来几年的业务发展，推动银行信息化建设迈向新台阶；顺应大势，赢得未来，分行的业务必然也会取得更大的成就。

在大功率的科士达UPS系统中，如果客户需要较长后备时间，往往需要配置大量的后备电池组。这种配置方案有一定的局限性，大量的后备
电池组需要较大的存储空间，还要考虑楼板的承重问题，而且后备电池组存在一定的更换周期，也需要较大的资金投入。为解决这些问题，经常考虑发电机与科士达UPS匹配使用的配置方案，将发电机作为最终的后备手段。

   
在科士达UPS与发电机匹配使用中，只需为科士达UPS配置少量后备电池以备切换时使用。发电机与市电转换即可以手动，也可以设置自动切换设备

ATS）。当市电出现故障，自

动切换设备（ATS）将自动切换到发电机端，发电机经过一定的时间延迟自动启动，提供电力保障。

   
柴油发电机与科士达UPS连接时，存在着相互匹配问题，从柴油发电机的外特性来看，影响其频率和输出电压稳定的因素主要有两个方面:负

载电流的高次谐波成分；负载

的瞬时启动.传统双变换UPS的输入功率因数只有0. 8，输入电流的高次谐波高达30%以上，当使用柴油发电机为其供电时，必然会严

重的影响油机频率和输出电压

的稳定 ，所以油机的功率容量必须要高达UPS容量的2.5—3倍，才能保证系统正常运行。

发电机与科士达UPS电源不匹配会出现的问题如下：
    
1、电流震荡：即使在UPS所带非线性负载工作稳定的情况下，油机输出电流依然在+/-20%-50%的范围内震荡,且吃震荡无法调整。
    
2、频率震荡:频率震荡的范围通常小于电压及电流的震荡幅度，但它的影响更大，从而直接导致UPS在市电及电池供电状态间频繁切

换．同时由于柴油机根据负载

变换导致其自身的振动加剧，从而加速机械磨损，造成机件的提前老化甚至损坏。
    
3、发电机组输出电压震荡，甚至高达+/-10%-20%，即使调整到最佳状态，输出的震荡依然会高于至少2%以上，对UPS的正常工作

状态产生影响，最极端的情况是UPS无法转入市电状态运行，直接耗干电池能量。
    
4、、一般情况下，为了保证发电机与UPS电源的完美配合,需要考虑到UPS电源本身正常运行的需要，对柴油机的配比要求是UPS自

身容量的6-8倍(对在线互动式UPS而言),这样的配比却造成了柴油机本身所带负载过轻而产生的大马拉小车现象，长期燃油不充分导

致积炭严重，汽缸磨损加剧，降低了柴油机工作的可靠性。