電源使用效率（PUE）是最重要的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，它可以顯示數(shù)據(jù)中心的能源使用效率。

01PUE是一個比率

        PUE是一個比率，定義為數(shù)據(jù)中心使用的功率除以其IT設(shè)備使用的功率。具體地說，它顯示了實際的IT設(shè)備所用的電力與數(shù)據(jù)中心的所有服務(wù)（還包括冷卻、照明、電網(wǎng)設(shè)備等）所用的電力相比有多大。

       通過采用最佳做法，每年的平均PUE可能達到1.1甚至更低。

       了解PUE是很有用的，但在解釋它實際顯示的內(nèi)容時要小心。這是因為PUE只是以瓦(W)為單位測量的有功功率的比率，而向數(shù)據(jù)中心供電的功率包括有功功率和無功功率。

       無功并不做任何實際工作，但需要向感性或容性負載供電，以維持網(wǎng)絡(luò)中的電壓穩(wěn)定。

       數(shù)據(jù)中心中典型的感應(yīng)負載包括運行冷卻應(yīng)用的電機，而計算機服務(wù)器電源單元則是電容性負載的好例子。

       如果不在用電負荷處立即管理無功功率，可能會造成整個電網(wǎng)的巨大損失。

02數(shù)據(jù)中心中的非線性負載

       同樣重要的是要記住，非線性負載，如變速驅(qū)動器（VSD）、LED照明、UPS和帶有開關(guān)電源的服務(wù)器也會消耗無功功率。

       它們吸納電流的特殊方式會導(dǎo)致電流失真。除了有功（基波）電流外，還有一種稱為諧波的無功電流分量。

       諧波是網(wǎng)絡(luò)中的一種電氣污染，會導(dǎo)致能量損耗增加，降低電網(wǎng)可靠性，并縮短所連接設(shè)備的使用壽命。

       為了估計網(wǎng)絡(luò)中存在的無功功率，使用了一個稱為功率因數(shù)（PF）的值，它顯示了工作的有功功率與提供給電路的總功率之間的關(guān)系。功率因數(shù)越接近1，網(wǎng)絡(luò)中的無功功率越小，網(wǎng)絡(luò)的效率和可靠性就越高。

       公用事業(yè)公司經(jīng)常因功率因數(shù)較低而懲罰消費者，因為這要求公用事業(yè)公司提供更高的發(fā)電和配電能力。

03數(shù)據(jù)中心中的VSD

       在采取措施改善PUE時，如安裝用于冷卻應(yīng)用的VSD，檢查數(shù)據(jù)中心電源網(wǎng)絡(luò)受到的影響至關(guān)重要。

       在冷卻過程中，驅(qū)動器平均可節(jié)省20%至60%的能源。但它們的不利之處可能是電網(wǎng)中的能源損失增加——而PUE不會反映這一點。
       在設(shè)計中采用電容器的標(biāo)準VSD通常能夠很好地補償其控制的感應(yīng)負載的無功功率。驅(qū)動器使用電容器向電機提供無功電流，并保護供電設(shè)施免受無功電流本身的來源的影響。

       然而，帶有有源前端（AFE）和直流電容器的更為復(fù)雜的驅(qū)動器，如ABB的超低諧波（ULH）驅(qū)動器，還可以通過補償其他網(wǎng)絡(luò)電感或電容性負載來進一步提高網(wǎng)絡(luò)效率。

       而諧波的情況則不同。諧波性能很大程度上取決于驅(qū)動器的設(shè)計。

       諧波的影響是以總諧波失真(THD)的百分比值來衡量的，THD是所有電流或電壓諧波與基波電流或電壓之間的關(guān)系。在不存在電壓或電流諧波的情況下，THD為0%。

       具有內(nèi)置阻抗的典型6脈沖驅(qū)動器的THDi約為40％。與沒有諧波的系統(tǒng)相比，這會導(dǎo)致線路電流增加8％，而能量損失則增加16％。

       與其使用額外的濾波器來解決諧波問題，不如不使用不會引起諧波的變頻器？有源前端驅(qū)動器即使在部分負載下也會產(chǎn)生異常低的諧波含量，從而降低了電網(wǎng)故障的風(fēng)險并提高了效率。

       盡管將PUE保持在1附近很重要，但是注意控制冷卻應(yīng)用以達到該水平所使用的VSD技術(shù)也很重要。這是因為VSD的選擇不僅會影響冷卻過程的效率，還會影響電網(wǎng)的效率-這在PUE中沒有得到體現(xiàn)。

       歸根結(jié)底，是所有系統(tǒng)（包括制冷和電力網(wǎng)絡(luò)）的效率決定了數(shù)據(jù)中心的真正能源效率。

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