數(shù)據(jù)中心行業(yè)中使用了大量的現(xiàn)代化用電設(shè)備和裝置,，如信用卡終端設(shè)備,、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備,、各種數(shù)碼辦公設(shè)備、燈光調(diào)控系統(tǒng),、消防系統(tǒng),、監(jiān)控系統(tǒng)等。繁多的非線性電力負(fù)載,，給供電系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的諧波干擾,。惡劣的諧波環(huán)境對保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全正常運(yùn)行造成了很大的威脅，如：程序運(yùn)行錯(cuò)誤,、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī),、無故重新啟動,，甚至造成用電設(shè)備的損壞，給大型的工作造成難以挽回的損失,。因此,，數(shù)據(jù)中心的諧波治理已越來越引起人們的關(guān)注。

數(shù)據(jù)中心負(fù)載分析

數(shù)據(jù)中心行業(yè)設(shè)備的諧波電流是由各類電力電子設(shè)備整流器輸入電路導(dǎo)致的,。因?yàn)楦黝愲娏﹄娮釉O(shè)備輸入端的整流電路阻抗不是一個(gè)定值,，其阻抗隨著外加電壓的變化而變化，這就導(dǎo)致整流器從電網(wǎng)吸取的電流不是正弦波電流,。其中主要的整流設(shè)備有以下幾種：

1,、變頻設(shè)備

數(shù)據(jù)中心行業(yè)使用了大量變頻節(jié)能設(shè)備，如：變頻空調(diào),、變頻電梯,、變頻水泵等。變頻類設(shè)備內(nèi)部工作基本均為整流逆變過程,，因此會產(chǎn)生諧波,。所產(chǎn)生的諧波種類與整流器脈數(shù)有關(guān)，諧波有5次,、7次,、11次和13次等,。

2、UPS電源

數(shù)據(jù)中心對于重要機(jī)房的供電穩(wěn)定性要求很高,，因此常常要應(yīng)用UPS不間斷電源,。UPS電源的工作原理與變頻設(shè)備近似，因此產(chǎn)生諧波的方式和種類也較為相似,。一般來說,，6脈沖的UPS主要產(chǎn)生5、7次諧波,，12脈沖的UPS主要產(chǎn)生11,、13次諧波。

3,、照明燈

節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器將50Hz電源轉(zhuǎn)換成大約38kHz的高頻,，因此它將電燈閃爍降低到感受不到的水平。高頻電子鎮(zhèn)流器工作時(shí)由于非線性負(fù)載使得電流波形不是正弦波而產(chǎn)生諧波,。一般來說,，節(jié)能燈主要產(chǎn)生3次諧波。

數(shù)據(jù)中心諧波特點(diǎn)

供電系統(tǒng)中諧波可分為電網(wǎng)側(cè)諧波和負(fù)載側(cè)諧波,。

1、電網(wǎng)側(cè)諧波

又稱低頻諧波,，通常是指40次以下的諧波,，尤以3、5,、7,、9等次諧波為代表，主要對供電系統(tǒng)產(chǎn)生危害,，造成電網(wǎng)供電效率下降,，電容器發(fā)熱甚至燒毀等。

2,、負(fù)載側(cè)諧波

又稱高頻諧波,，通常是指40次以上的諧波，頻率通常在2kHz以上,，主要對用電設(shè)備產(chǎn)生危害,，造成工作質(zhì)量下降、死機(jī),、損壞,、壽命下降等。

大型數(shù)據(jù)中心的諧波又有其特點(diǎn)：

• 存在集中的諧波源,，諧波的分布較密集,；
• UPS下端的設(shè)備較多,，大型數(shù)據(jù)機(jī)房較多，計(jì)算機(jī)類設(shè)備的分布很廣,，需要對諧波進(jìn)行治理,；
• 諧波畸變率很高，一般高達(dá)40%~50%,，遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn),。

數(shù)據(jù)中心電能質(zhì)量問題危害

1、節(jié)能損耗問題

變頻化的HVDC,、UPS,、變頻器、開關(guān)電源等產(chǎn)生大量容性無功和諧波,，無功電流和諧波電流增加了線路及變壓器的損耗,，約為用電量的5%；

2,、對用電設(shè)備壽命的影響

無功電流和諧波電流加速絕緣老化,，縮短設(shè)備（變壓器、電纜,、電機(jī)等）壽命,，預(yù)計(jì)降低3~6年；

3,、對設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的危害

諧波電流引起采樣數(shù)據(jù)（電壓,、電流、輸出控制信號等）失真,，引起保護(hù)或控制系統(tǒng)誤動或拒動,，增加數(shù)據(jù)中心設(shè)備故障幾率，進(jìn)而造成系統(tǒng)運(yùn)行中斷,，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失,；

4、用電安全性問題

諧波電流造成電網(wǎng)諧振,、造成中性線等安全隱患,，可能造成火災(zāi)甚至爆炸等事故；

5,、供電電壓穩(wěn)定性問題

根據(jù)2021數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展大會報(bào)告數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),，在數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)中，幾乎 90%的電壓暫降/供電中斷直接或間接來自于配電設(shè)備故障,，而配電設(shè)備故障大多由電能質(zhì)量問題引起的,。

諧波、無功、電壓暫降等電能質(zhì)量問題成為了制約數(shù)據(jù)中心可靠性提高的關(guān)鍵因素,。

解決方案

電能質(zhì)量問題的存在給數(shù)據(jù)中心帶來了嚴(yán)重危害,，為此，東方博沃提供了一套完整的解決方案,，具體如下：

諧波治理的用戶價(jià)值

1,、減小諧波影響，避免諧波引起的電壓放大損壞電氣設(shè)備等各類故障,，提高供電安全性,，保障數(shù)據(jù)安全；

2,、治理諧波,，減小注入系統(tǒng)的諧波電流，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求,；

3,、無功動態(tài)補(bǔ)償，功率因數(shù)達(dá)標(biāo),，避免供電公司罰款,；

4、消除UPS等電子產(chǎn)品諧波造成的變壓器發(fā)熱,、供電電纜發(fā)熱和載流量下降及電壓波形畸變帶來的安全隱患,；

5、改善機(jī)房空調(diào)等設(shè)備耗能狀況,，提高系統(tǒng)功率因數(shù),，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

應(yīng)用案例

1,、BW-APF在百度數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

2、BW-APF在優(yōu)刻得數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用