如何计算所需的ups负载容量，功率因数设计

　　UPS 负载容量以“瓦”为单位，是选择 UPS(不间断电源)时要考虑的重要因素。它决定了UPS系统可以支持多少电子设备。本文将通过以下四个步骤告诉您如何选择具有所需UPS 负载容量的合适 UPS。

　　如何计算所需的ups负载容量

　　澄清 UPS 测量单位

　　UPS 系统的额定功率单位为千瓦 (kW) 或千伏安 (kVA)。例如，在直流 (DC) 电路中，瓦特 = 伏特 x 安培。换句话说，1 kW = 1 kVA。然而，当不间断电源系统使用AC(交流电)时，它们并不相等。通常，交流电以更有效的方式为建筑物和设备供电。因此，数据中心通常采用交流UPS电源。然而，当接触设备的变压器时，交流电将表现出无功特性，从而降低视在功率(伏安)中的可用功率(瓦)。因此，在交流电路中，瓦特 = 伏特 x 安培 x 功率因数。不同场景下的功率因数各不相同。例如，大型UPS系统是基于0.8的功率因数设计的，这意味着100kVA的UPS只能支持80kW的有功功率。电抗降低了视在功率(伏安)中可用的可用功率(瓦)。这两个数字的比值称为功率因数 (PF)。

　　因此，交流电路的实际功率公式为瓦特 = 伏特 x 安培 x 功率因数。不幸的是，大多数设备很少注明 PF，但它始终是 1.0 或更低的数字，并且唯一具有 1.0 PF 的东西是灯泡。

　　计算最大 UPS 负载

　　负载是电气设备消耗的总电量。要计算负载，应制定一份设备清单，其中包括每台设备正常运行所需的总瓦数。例如，如果要同时运行一台120W的PC、一台30W的VPN路由器、一台960W的服务器、两台280W的网络交换机和一台480W的存储设备，则所需的总负载为2150W。

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　　估计所需的 UPS 负载容量

　　受功率因数影响，UPS一般工作在实际额定容量的80%左右，一般PF为0.8。也就是说，不间断电源系统只运行支持计算负载容量的80%左右。例如，如果所需总容量/负载为200W，则最好选择容量为250W(250W x 0.8 = 200W)左右的UPS。

　　UPS 系统的铭牌数据计算

　　UPS 设备尺寸时最大的问题是确定其实际负载。许多数据硬件制造商仍然在其设备上提供不充分或误导性的功率数据。如果使用得当，这些往往会提供相当准确的信息。但没有任何工具可以为您提供准确的总负载估算;由你来制定现实的数字。

　　使用铭牌时要小心。这是一个合法性评级，通常会给出比设备所绘制的伏安额定值高得多的伏安评级。例如，考虑一个铭牌上显示电压为 90 至 240 伏，电流为 4 至 8 安培，电源功率为 500 W 的装置。在铭牌读数中，数字是倒着的。安培数越大，电压越低。如果假设标称电压为 120 伏、电流为 8 安，则可获得 960 伏安。PF 为 0.95 时可产生 912 W 的功率。没有哪个电源能如此低效，而且电源几乎从不以全功率运行。因此，该设备消耗的功率极不可能超过 500 W，但如果您想要真正保守，请乘以 1.1，得出 550 W 的输入功率。是否应该根据预估的UPS负载容量直接选择UPS?人们可能认为直接根据预估的UPS负载容量来选择UPS是可行的。实际上，不建议仅根据预估的UPS负载容量来选择相应的UPS。除了估计的 UPS 容量外，还应考虑两个主要因素：回旋空间和 UPS 运行时间。

　　摇摆室

　　如果购买一台具有 900W UPS 容量(PF = 0.9)的1kVA UPS来支持计算得出的 900W 负载，则根本没有回旋余地。在这种情况下，整个系统将以100%的容量运行。实际上，无论 PF 额定值如何表述(即使 PF 为 1)，100 kVA UPS 永远无法支持数据中心现实世界中实际的满 100 kW 负载。它不会以 100% 的容量运行。由于大型UPS系统都是三相的，这里以0.9PF(90kW容量)的三相系统100kVA UPS为例。如下表所示，如果 A 相负载为 95%，B 相负载为 60%，C 相负载仅为 25%，则 UPS 仍有 40 kVA 或 36 kW 未使用。因此，如果实际所需负载为 90 kW(100 kVA)，则不建议使用 90kW(100kVA)UPS，因为它只能提供 54 kW(60 kVA)的实际负载。如果需要 900W 的满负载，明智的做法是使用 2kVA 系统以 50% 的负载容量运行。

　　UPS 运行时间

　　在设备需要更多时间运行的情况下，实际所需的 UPS 负载容量也可能受到 UPS 运行时间的影响。例如，如果需要连接的设备位于不同楼层或异地位置，则 UPS 必须提供更多时间来保持设备运行。否则，任何因网络宕机而导致的故障都可能造成不可估量的损失。通常情况下，如果UPS实际负载容量远大于所需负载，则运行时间会更长。想象一下，如果一台 1kVA/900W UPS 在 100% 负载 (900 W) 下提供 11 分钟的运行时间，则可以使用同一制造商的 2kVA/1800W UPS 在 50% 负载 (900 W) 下运行以获得 24 分钟的运行时间。

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