如何计算所需的UPS不间断电源负载能力？

UPS的负载容量以“瓦特”计，是选择不间断电源（UPS）时需要考虑的重要因素。它决定了UPS系统能支持多少电子设备。本文将告诉你如何通过以下四个步骤选择符合所需UPS负载能力的UPS。

一．了解UPS不间断电源计量单位：

UPS系统额定功率为千瓦（kW）或千伏安培（kVA）。例如，在直流（DC）电路中，瓦数 = 伏特 x 安培。换句话说，1 kW = 1 kVA。

功率W = 电压V×电流A

然而，当不间断电源系统使用交流电（AC）时，两者并不相同。通常，交流电能以更高效的方式为建筑物和设备供电。因此，数据中心通常使用交流UPS电源。然而，当接触到设备的变压器时，交流电会表现出无功特性，从而降低表视功率（伏安培）中的可用功率（瓦特数）。因此，在交流电路中，瓦特 = 伏特 × 安培 × 功率因数。功率因子在不同场景下各不相同。例如，大型UPS系统设计基于0.8的功率因数，这意味着100千伏安的UPS只能支持80千瓦的实功功率。

电抗减少了表观功率（伏安培）可用的可用功率（瓦特数）。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 × 安培 × 功率因数。遗憾的是，大多数设备的PF很少被标注，但它总是1.0或更低，而1.0 PF的设备大概只有灯泡。

二．计算最大UPS不间断电源负载：

负载是指电气设备将消耗的总功率。计算负载时，应制作设备清单，包括每件设备正常运行所需的总功率。

例如，如果你有：

120W 电脑

30W VPN路由器

960W 服务器

280W网络交换机（2台）

480W 存储设备

总载荷可计算如下：

总负载=120+30+960+（280×2）+480=2150瓦

计算最大UPS负载

估算所需的UPS负载能力

由于效率损失，大多数UPS系统只能运行约80%的额定容量。为此，调整你的总负载计算：

所需UPS容量 = 总负载 / 功率因数 × 1/0.8

例如，假设总负载为2150瓦，且假设功率因数为0.8：

所需UPS容量 = 2150 / 0.8 = 2687.5 VA

为了确保未来扩展，额外增加约20-30%的安全裕度，我们通常用1.25计算：

最终UPS容量 = 所需UPS容量×1.25 = 2687.5×1.25 ≈ 3360 VA

三．UPS不间断电源系统的名称数据：

计算UPS单元尺寸时最大的问题是确定它们的实际负载。许多数据硬件制造商仍然在设备上提供不足或误导性的功率数据。如果正确使用，这些信息通常相当准确。但没有工具能准确估算总负载;制定现实数字取决于你自己。

请注意使用名牌。这是一个合法等级，通常会给出比设备实际获得的更高的电压安培额定值。例如，考虑一个型号，其名牌显示电压为90到240伏，电流在4到8安培之间，电源为500瓦。在车牌上的数字是反的。电流越大，电压越低。假设标称电压为120伏，电压为8安培，结果是960伏特。如果PF是0.95，则输出功率为912瓦。没有哪个电源能这么低效，电源几乎从不全功率运行。因此，这台设备极不可能耗电超过500瓦，但如果你想非常保守，可以乘以1.1，算出输入功率为550瓦。

四．应该直接选择带有估计UPS负载能力的UPS吗？

有人可能会认为，直接根据估计的UPS负载能力选择UPS是可行的。实际上，不建议仅仅根据估计的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：灵活空间和UPS运行时间。

1．灵活空间：

如果买一个1kVA的UPS，900W的UPS容量（PF = 0.9）来支持900W的计算负载，完全没有任何灵活性。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是1），100 kVA的UPS在数据中心的实际环境中永远无法支持真正的100 kW负载。它不会以100%的容量运行。

由于大型UPS系统是三相的，这里我们以一个100kVA的三相系统UPS为例，容量为0.9 PF（90千瓦）。如下表所示，如果A相负载到95%，B阶段负载到60%，C阶段仅25%，UPS仍有40 kVA，即36千瓦未用。因此，如果实际所需负载为90千瓦（100千伏瓦），不推荐使用90千瓦（100千伏安）的UPS，因为它实际负载仅为54千瓦（60千伏安）。如果需要完整的900W负载，建议买一个2kVA系统，以50%负载运行。

2．UPS运行时间：

在需要更多设备运行时间的情况下，UPS实际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分布在不同楼层或异地，UPS必须提供更多时间来保持设备运行。否则，网络停机导致的任何故障都可能导致无法估量的损失。通常，如果UPS的实际负载远大于所需负载，运行时间会更长。想象一下，如果一台1kVA/900W的UPS在100%负载（900W）下能运行11分钟，那么同一厂商的2kVA/1800WUPS在50%负载（900W）下运行，就能获得24分钟的运行时间。