摘要：简单叙述了UPS对机房配电系统的重要性，UPS的功能，构成。总结通过停电演练发现机房建设及运行维护的不足之处以及在演练中加强运行维护人员对应急事件的处理能力。
关键词：UPS；停电演练；机房运维
前言：
随着信息化的高速发展，信息中心机房的重要性愈发明显，而机房环境（电源质量，温湿度）是信息工程正常运作的保障。UPS 在其中发挥着极其关键的作用，是断电情况发生时对信息业务系统正常运行的最后一道保障。通过安全演练可以检验相关组织和人员应对网络和信息安全突发事件的组织指挥能力和应急处置能力，保证各项应急指挥调度工作迅速、高效、有序地进行。满足突发情况下网络与信息系统运行保障和故障恢复的需要，确保信息系统安全畅通。
1.UPS原理
不间断电源系统（Uninterruptible Power System） 简称UPS, 主要由蓄电池组，整流电路和逆变电路。为了保障服务器的不间断运行（突然关机可能导致系统崩溃且难以恢复），UPS的选用十分的关键。在线式UPS电源当市电正常时，供电途径是市电交流电通过整流器整流为直流电再通过逆变器转化为交流电提供给负载。市电中断时的供电途径是电池的直流电通过逆变器转化为负载。在线式UPS输出电压稳定在正负3%以内，输出频率稳定在正负0.5HZ.因此在市电电网异常（欠压、过压、干扰等）以及市电输入中断时能立即工作，提供稳定可靠的220V、50Hz电源。
1.1 系统组成
UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。
UPS系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就像接了一只大容量电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。
在电网电压工作正常时，给负载供电如图1所示，而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，维持正常的生产（如粗黑→所示）；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电（如虚线所示）。
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图1
1.2 工作过程
当市电正常为380/220VAC时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220V或380V交流电压，同时市电经整流后对电池充电。
当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。?
当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。
不间断电源还有过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。当发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面输入空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。
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图2. 不间断电源工作原理框图
二、信息机房配电系统构成
信息机房配电电源点从曲靖 110kV 翠峰变开发区 #1 回和开发区 #3 回环网柜接入大楼 2 号箱变和变电楼 3 号箱变高压侧，再分别从 2 号箱变和 3 号箱变低压侧引入 2 路电源对信息机房进行供电。正常情况下由 2 号箱变进行供电，当2 号箱变故障或检修时供配电系统自动切换到 3 号箱变进行供电，当 2 个箱变同时停电时，通过接入移动发电车电源进行应急供电。
整套配电系统中配置了 4 台主电源 ATS 切换柜，4 台UPS 输入输出柜，1 台动力配电柜，3 台配电列头柜，2 套UPS 系统，实现对机房 IT 设备与动力辅助设备各自独立的双电源供电方式，保证了供电的可靠性。动力配电柜为机房精密空调，照明，蒸发式制冷系统等设备提电源。其中当市电电源全部中断时，动力配电柜自动将照明回路切换至 UPS 系统进行应急照明供电。
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图3. 信息机房供配电拓扑图
三、停电演练流程
机房运维人员通过监控系统发现 UPS 市电输入告警、辅助设备停电，经与调度值班室联系停电原因为 110kV变电站开发区 1# 回和开发区 3# 回故障停运，恢复供电时间不确定，即向信息班班长—专责—中心领导汇报。中心领导将事件情况向局应急指挥中心办公室汇报，并提议启动《管理信息系统网络与信息安全应急预案》、调用应急发电车保障机房供电，成立网络与信息安全应急工作组。设备部通知带电作业中心应急发电车到计量楼保障信息机房供电。
（1）应急发电车行驶至预定位置，发电机输出电缆接至配电室AE1 进线柜应急电源接线端子。合上配电室出线柜至五楼强电间 APKT2 配电箱断路器，在 ATS-3 配电柜内，核对相序，确认相序无误后，合上输入断路器，为辅助设备提供应急供电。
（2）合上配电室 AE2 出线柜内至 UPS 室 ATS-1、ATS-2# 断路器，核对备用电源相序，确认相序无误后，合上备用电源输入断路器，为 UPS-1、UPS-2 提供应急供电。
（3）机房运维人员检测 UPS-1、 UPS-2、辅助设备在发电车供电状况下运行是否正常，并记录。
（4）应急供电演练结束，恢复正常供电阶段。
总结：
在整个停电演练的过程中，机房运维人员对机房的供电设备有了更深一步的认识，也有了维护工作中遇到应急情况的实际操作经验。在机房环境方面，市电断电时间为54分钟，机房温度从22摄氏度上升到29摄氏度，UPS供电剩余时间大于10个小时，机房环境变化相对平缓。基于UPS供电时间较长，在后期工作中，建议将新风系统并入 UPS 中，设置为手动切换， 机房运维人员可以根据电池剩余容量以及机房环境的温湿度来自行判断是否启用 UPS 为新风系统供电来保障机房环境的运转。提高了机房运维人员的可操作性。
在系统检测方面由于机房环境监测系统采用了市电直接供电，导致停电过程中部分机房环境数据缺失，后期建议将监控报警系统改为UPS供电。其次自动报警机制也不够完善。系统报警时，报警系统不能准确及时的报告系统故障的位置及原因，需要运维人员自行判断分析后到现场查证。运维人员不在现场时难以对事故的突发原因作出判断，严重的影响了对应急事故处理的效率。
参考文献：
[1] 通信用不间断电源 -UPS.YD/T1095-2008[M].
[2] UPS供电系统应用手册 [M]. 电子工业出版社 .2003.8