刍议磁悬浮技术及DPS的运用.doc

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1、刍议磁悬浮技术及DPS的运用刍议磁悬浮技术及DPS的运用刍议磁悬浮技术及DPS的运用刍议磁悬浮技术及DPS的运用刍议磁悬浮技术及DPS的运用　　一、DPS+飞轮组合系统的分析　　由于DPS系统优势明显，非常适合对特定重要服务器负载供电的应用场合。但因采用较贵的铁锂电池导致投资成本增加，且还存在电池组寿命无法保障的弊端。将磁悬浮飞轮储能设备替代原有铁锂电池，则可以实现优势互补，在理论上组合系统将更加优越，但还需进一步分析。　　1、系统架构　　结合实际试用情况，DPS+飞轮组合系统的架构。其工作原理为：市电正常时，机房内所有机架设备均通过DPS设备从交流

2、列头柜引接交流电源，同时飞轮设备处于低电流运转状态，并通过专门配置的小容量UPS为自身控制电路及显示屏提供不间断电源。当市电断电或市电出现闪断时，DPS设备将实时监测并立即发出启动飞轮设备的信号，飞轮设备接收到信号后将自身储存的机械能转化为高压直流输出，一方面通过直流列头柜同时给多个机架提供后备电源，另一方面通过UPS的逆变器为自身控制显示部分提供不间断电源，直至后备油机将市电送达机柜的DPS输入端。此后，DPS将转入正常工作，而飞轮设备将根据DPS的指令信号进入充电状态，充满后又转为低电流运转状态。　　2、投资分析　　假设前提为更好地分析DPS系统

3、、UPS系统、DPS+飞轮组合系统、UPS+飞轮供电系统和DPS+飞轮+部分铁锂电池系统的建设投资情况，需要构建同一个建设前提。现假设某机房需要建设200架机柜，单机架功耗为/架，总负荷为352KW，合440KVA。在同等负载及同一建设基础条件下，考虑以上五种供电系统的建设方案、初期投资和10年内的总投资情况。　　计算结果计算原则：10年内DPS和UPS主机等主设备无需更换，整体投资成本主要考虑初期投资成本以及后期运营需要支出的电费、测试费、维修费、设备更换费、运维人员工资等。对于UPS系统因配备铅酸蓄电池额外占用的机房面积，只计列其相应的初期土建成

4、本。五种供电系统投资情况。　　计算过程a）DPS系统：10年内铁锂电池需要更换1次，设备更换及其安装测试费用为：万元/套×200套×=176万元。该供电系统十分节约电能，无需空调等费用，且节省空间。该系统10年内的电费可按照万元/年×10年=2万元估列，合计为176+2=万元。b）UPS系统：10年内蓄电池需要更换2次，费用为64万元/次×2次=128万元，其安装测试费为128×10%=万元。因蓄电池产生的电费支出为元/度××365天×10年=万元。因蓄电池额外增加的空调耗电费用：元/度××24h×365天×10年=万元；采用蓄电池后导致整体系统故障

5、率提高，故障维修费用为2万元/年×10年=20万元；在同时考虑维护通道的情况下，蓄电池及开关柜占地面积约为×4+××2=，2台飞轮设备总共占地面积为：××2×3=36m2，前者相比飞轮多占用=，可按照22m2估算。该机房空间初期建筑成本为22m2×万元/m2=33万元。蓄电池需要经常进行容量测试，测试费用为2万元/年×10年=20万元。而采用铅酸蓄电池无法实现整个系统全自动响应功能，需要人工手动操作，从整体供电系统的维护和管理角度考虑，需要配置2名维护人员，按照每人每年工资7万元计，维护人员工资为14万元/年×10年=140万元。合计为128++++

6、20+33+20+140=万元。c）DPS+飞轮系统：采用飞轮每年需要投入的电费为：万元/年×10年=20万元。d）UPS+飞轮系统：采用飞轮每年需要投入的电费为：万元/年×10年=20万元。e）DPS+飞轮+部分铁锂方案：该方案保留了部分铁锂电池，一方面是为DPS内部控制电路提供伺服电池，另一方面是为了确保油机启动时间。10年内铁锂电池需要更换1次，因更换铁锂电池和整流器产生的追加投资为万元/套×200套×1=66万元，其安装测试费用为66×10%=万元。采用飞轮每年需要投入的电费为：万元/年×10年=20万元。合计为66++2=万元。　　投资结论

7、在同等负载需求、同一建设基础条件下，以10年为期五种供电系统的投资成本分析情况。可以推断，随着运行时间加长，UPS系统和DPS系统的追加投资将大幅增加。而DPS+飞轮系统的追加投资增加很少，其总体投资成本将会最少。　　3、效益分析　　节能减排效益DPS+飞轮供电系统一方面工作效率高，无需经过逆变过程，系统自损低；另一方面采用飞轮设备替代铁锂电池，不仅节能且完全无污染。故组合系统能实现真正意义上的绿色节能环保。间接经济效益DPS+飞轮组合供电系统对楼层承重没有特殊要求，大楼建设初期不需要考虑电力电池室的建筑负荷为16KN/m2的要求，因而能减少大楼初期

8、土建成本。而且节省出来的电力机房可以直接转化为IDC机房，形成业务收益。其次，系统运行中无需增加额外的空调配