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电源仿真器预测数据中心动态性能(3)


图 6:HTB 上数据中心仿真器的结构
实验结果与分析
在 Matlab Simulink 中开发了数据中心的仿真模型,并将其结果与图 6 所示的数据中心电源仿真器实现进行了比较。
实验结果如图 7-9 所示,其中每个图指的是不同的电压暂降事件,因为这是最常见的电网干扰之一。比较波形包括端电压幅值(V t,pu)、端有功功率和无功功率(P t,pu和 Q t,pu)、电源交流输入电压(V ac _ PSU,pu)和电源直流母线电压(V dc _ PSU,pu )。图 7 显示了端电压有 7% 压降的情况。由于端电压不超过允许的输入范围,数据中心系统一直工作在正常模式。然而,当 V t,pu冷却系统中感应电动机动态变化的影响。当发生 26% 的电压暂降时(图 8),数据中心模式在t = 2.5 秒的 500 毫秒后从正常经济模式切换到双重转换。同时,UPS 从非常轻的服务器负载切换到重负载,导致瞬态响应和随之而来的 V t,pu波动。由于突然的电压变化,数据中心在电压骤降的开始和结束时都会执行瞬态功率变化。


电源仿真器预测数据中心动态性能

图 7:7% 电压暂降 1 秒的实验和仿真结果


电源仿真器预测数据中心动态性能

图 8:26% 电压暂降 1 秒的实验和仿真结果


电源仿真器预测数据中心动态性能

图 9:电压暂降 >30% 的实验和仿真结果
图 9 显示了大于 30% 的更严重的电压暂降。这里,数据中心负载在暂降后 20 毫秒与电网断开连接,以保护 PSU 并维持正常的服务器运行。UPS 电池开启以持续支持负载,而 P t,pu和 Q t,pu在减载后降至零。综上所述,以上结果表明实验仿真与仿真模型的一致性,验证了功率仿真器的准确性。


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