数据中心UPS供配电系统是一个非常重要的子系统。用户对UPS供配电系统的要求主要体现在三个方面：可用性高、全生命周期总成本高、运输安装到位、现场适应性强、操作维护灵活性强。三相UPS电源根据用户的三个要求在哪里？

新的运行模式-革命性的超级旁路优先运行模式

重新审视历史上的双变换、后备、在线在线互动、Delta变换等电气变换技术，今天市场上5kVA以上的UPS大多采用双变换模式，这似乎是很自然的。但仔细研究会发现，传统的逆变器优先运行模式(双变换模式)千辛万苦，将市电通过整流器和逆变器进行两次100%的能量转换，最终输出1%精度的交流电给负载供电，但看看IT设备对交流电源的要求(-20%、10%、40~70Hz)，可以发现1%的电压精度实际上对IT设备没有多大价值。相反，在双变换模式下，经过两次100%的转换，能量效率较低(90%~95%)，最致命的问题是电容器、电感器、功率器件IGBT等每秒都要承受所有的负载电流，元件疲劳老化严重，从而降低了使用寿命。

为了提高可用性，降低TCO（提高效率），早在2010年，该行业就推出了一种新的运营模式，称为ECO模式（经济模式），也称为旁路优先运营模式。在这种模式下，UPS大部分时间都在旁路工作。当旁路市电超过IT设备允许的范围（设置窗口）时，它将自动切换回逆变器运行模式。该模式相当于市电直通，输入性能指标为IT负载性能指标，即UPS输入功率因数=IT设备功率因数（0.90~0.95），输入谐波电流=IT设备谐波电流（15%~30%）。该模式的优点是市电直接供应，效率可达99%。ECO模式的缺点是市电网的故障是千变万化的。在某些情况下，它不能保证100%从旁路模式切换到逆变器模式，它将有一个切换时间，当切换时间超过IT设备可承受的范围时，IT设备可以重启。

可以看出，逆变器优先运行模式（双变换模式）和普通旁路优先运行模式在可用性方面存在很大的弱点。2012年，施耐德研发团队开发了第三种模式——超级旁路优先运行模式（E变换模式）。它不是普通的旁路优先模式。如图1所示，在此模式下，逆变器与旁路市电并联工作。逆变器精确控制的结果是，旁路市电最终提供有功功率（基波电流），逆变器提供无功功率（谐波电流），即IT负载所需的电流。因此，市政电力的输入功率因数可以'>

多电平逆变器技术(图2)

三相UPS电源的第二个重要趋势是新逆变器技术的发展。本文介绍了超级旁路优先模式的优点，如高可用性、高效率、高输入性能指标、一级供电质量等，但一些行业用户，其使用习惯或行业规范要求UPS在逆变器优先模式（双转换）中运行。思维的惯性也使得相当多的用户仍然喜欢在逆变器优先模式中运行很长一段时间，这可以从用户对工作频率的偏好中看出。可以预见，超级旁路优先运行模式和逆变器优先运行模式将在中国长期共存。

混合三电平逆变器的效率达到97.5%，只使用24个功率器件（四电平架构使用50个功率器件）。因此，新型混合三电平逆变器技术不仅提高了效率，降低了组件数量和成本，而且理论上也提高了组件数量的可用性。

从后备到储能-电池角色转换

第三个重要趋势是电池角色的转变，从以前后备角色的被动工作状态到今天储能角色的主动工作状态(图4)。

UPS供配电系统由UPS主机、电池、配电系统等组成。电池在整个系统中占有重要地位，其成本比例也很高。对于大功率UPS系统，电池需要在10~15年的生命周期内更换2~3次，因此电池的成本甚至高于UPS主机。2=1.5(元),一年挣到550元,一只12V/100Ah铅酸蓄电池采购成本大约1000元,即两年即可收回电池成本。

那么储能定位带来的另一个功能就是扛峰(削峰)的功能(图5)。对于大型数据中心(尤其是ColoIDC)，希望从设计师和用户的角度申请电网变压器，充分发挥变压器的容量，使其能够带来更多的IT负载，销售更多的机柜，赚更多的钱。这样，这个数据中心的商业模式就会更加成功。一个2500kVA变压器怎么能带来更多的负载？显然是为了提高负载率。但是IT负载不是直线，而是曲线。根据不同类型的应用，峰值在5%~20%之间。如果设计负载率过高，IT在峰值时会超过变压器容量，即过载。这是不允许的。'>

该系统操作非常复杂，因为断路器很多，并且有操作顺序的要求。新的模块化和模块化UPS供配电系统彻底改变了这种复杂的状态。如图6所示，一套大功率模块化UPS供配电系统，每个UPS功率柜为250kW。根据功率要求，多个250kW功率柜W功率柜，共用一个大功率静态旁路柜，提高整个系统的可用性。我们可以看到，UPS主机外围只需要少量的输入输出配电柜和交直流电缆，因为250kW功率柜是铜母排连接的，电缆是铜母排代替的。250kW功率柜内部有自动控制接触器，手动操作外围断路器。200kW),需要并联的模块数不多,更多的还是采用三相功率模块。施耐德在最新的VS系列UPS系统里面采用了50kW的三相功率模块,可以看到由于采用了混合三电平的逆变器,功率模块的效率达到了97.5%,只有3U安装高度,重量低至38kg,一个人就可以进行更换。