一、方案核心目标

1. 零宕机保障：应对市电中断、设备故障、运维检修等全场景，实现负载供电无感知切换（切换时间＜2ms）

2. 适配北京机房特性：兼容电网波动（输入电压 100-288Vac）、空间紧凑（设备小型化设计）、节能要求（符合绿色数据中心标准）

3. 20kVA 精准供电：满足当前负载需求，预留 30% 扩展容量，支持未来 3-5 年业务增长

二、系统拓扑架构：2N 双母线冗余设计

采用行业最高可靠性的2N 双总线冗余架构，从输入配电到输出负载形成两套完全独立的供电链路，彻底消除单点故障风险：

架构核心优势：

1. 双重冗余保障：两套独立的 “2+1 并联冗余 UPS 集群”，单套集群可独立承载 100% 负载，任一集群故障不影响供电

2. 无缝切换机制：负载端通过 STS 静态开关实现双母线冗余，切换时间＜2ms，负载无断电感知

3. 运维无中断：单套集群维护时，另一套集群承担全部负载，无需停机

三、核心设备选型

1. UPS 主机：维谛 ITA20K00AL3A02C00（20kVA）

• 可靠性配置：支持 3 台并机（2+1 冗余），过载能力 125%/10min，适应北京复杂电网环境（输入电压 100-288Vac）

• 节能特性：在线双变换效率 95.5%，ECO 模式效率 99%，年节省电费超 3500 元 / 台（按 18kW 负载计算）

• 空间优化：3U 厚度设计，体积较上一代减小 30%，支持机架式 / 塔式安装，节省机房空间

• 智能管理：2.8 英寸彩色 LCD 屏，支持远程网络监控，标配电池均衡管理功能

2. 储能系统：磷酸铁锂电池组（分场景配置）

• 安全设计：独立电池室（防火等级≥B1 级），配备防漏液托盘与温度监控

• 充电保障：长机内置 13A 大功率充电器，支持快速补电，电池节数 12/16/20 节可调

3. 辅助设备

• STS 静态切换开关：切换时间＜2ms，支持维修旁路，避免切换瓶颈

• 输入输出配电柜：双路独立设计，配备浪涌保护器（SPD）与过载保护

• 环境监控：外置温湿度传感器，联动空调系统维持 15-25℃最佳运行环境

四、关键技术保障

1. 零切换机制：

• 在线式双变换拓扑，市电异常时电池无缝介入（无切换时间）

• STS 静态开关冗余配置，双母线故障切换＜2ms，负载无感知

2. 过载与谐波应对：

• UPS 输出功率因数 1.0，带载能力提升 12.5%，适配服务器等容性负载

• 输入功率因数校正（PFC）功能，谐波畸变率＜3%，避免电网污染

3. 冗余容错设计：

• 双路市电 + 发电机冗余输入，ATS 自动切换（切换时间＜10ms）

• 每台 UPS 独立散热系统，集群故障时自动隔离，不影响整体供电

五、运维管理体系

1. 日常运维：

• 智能巡检：每月远程监控电池状态、输出电压、负载率等关键参数

• 定期维护：每季度现场检测电池内阻，每年进行 1 次满载放电测试

2. 故障应急：

• 分级告警：本地声光告警 + 远程短信 / 邮件通知，故障响应时间≤2 小时（北京本地服务网点支持）

• 旁路设计：支持手动 / 自动旁路切换，维护时负载无中断

3. 扩展升级：

• 模块化设计支持单台扩容，最多可扩展至 6 台 UPS（4+2 冗余）

• 电池组支持并联扩容，满足未来负载增长需求

六、方案优势总结