1. 峰值负载功率计算
设备清单整理:首先要对所有可能产生峰值负载的设备进行详细统计。这些设备包括电机类设备(如压缩机、泵、起重机等)、大型电子设备(如服务器在进行数据密集处理时)等。对于每一个设备,需要记录其额定功率(通常可以从设备铭牌获取)、启动电流倍数(电机设备启动电流与额定电流之比)等信息。
计算启动电流产生的峰值功率:对于电机类设备,启动电流倍数是关键因素。例如,一个额定功率为10kW的电机,启动电流倍数为6,根据公式$P = UI$(功率 = 电压×电流),假设供电电压为380V,其额定电流$I_{额定}=\frac{P_{额定}}{U}=\frac{10000}{380}\approx26.3A$,启动电流$I_{启动}=6\times26.3 = 157.8A$,则启动瞬间产生的功率$P_{启动}=380\times157.8\approx60000W = 60kW$。这意味着该电机在启动瞬间会产生60kW的峰值功率需求。
考虑同时峰值情况:除了单个设备的启动峰值,还需要考虑多个设备同时启动或达到峰值负载的情况。这需要分析设备的使用模式和业务流程。例如,在一个工厂车间,可能有多台大型设备会在每天上班时同时启动。如果有3台上述的电机同时启动,那么同时启动产生的峰值功率就是$3\times60 = 180kW$。同时,还要考虑其他设备在正常运行时的功率叠加。假设车间还有其他设备总功率为50kW在正常运行,那么此时的峰值负载功率就是$180 + 50 = 230kW$。
2. 备用功率计算
基本负载功率确定:与峰值负载功率计算类似,首先要确定基本负载功率。对所有需要供电保障的设备进行功率统计,并考虑设备的同时使用率。例如,一个数据中心有100台服务器,每台服务器额定功率为500W,同时使用率为70%,则服务器的基本功率为$100\times500\times0.7 = 35000W = 35kW$。再加上其他设备如冷却系统、照明等功率,假设冷却系统功率为20kW,照明系统功率为5kW,那么基本负载功率就是$35 + 20 + 5 = 60kW$。
冗余考虑:根据冗余要求确定备用功率。如果采用N + 1冗余原则,假设基本负载功率为P,单台备用肃宁发电机的额定功率为$P_{单}$,则备用功率至少应为$P_{单}\geq\frac{P}{N}$(N为正在使用的肃宁发电机数量,通常N = 1)。例如,对于上述60kW的基本负载功率,按照N + 1冗余原则,备用肃宁发电机的功率至少应为60kW。
考虑峰值负载和未来增长:备用功率还需要考虑峰值负载和未来负载增长的情况。对于峰值负载,要确保备用肃宁发电机能够在基本负载的基础上满足峰值负载功率的供应。假设上述数据中心的峰值负载功率为100kW(计算方法如前文所述),那么备用肃宁发电机的功率至少应为100kW。对于未来增长,要根据业务发展规划和设备增加预测预留一定的功率余量。例如,预计未来一年服务器数量增加20%,则需要在现有备用功率基础上增加相应的功率来应对未来负载的增长。