长期以来，多数UPS电源厂商的研发部门把精力放在提高转换效率、提高功率密度、提高输出电压稳定度（调整率）以及传输失真度等UPS电源指标上，很少从研发实验室的仪器堆中“走出来”到UPS电源用户使用的现场去办公，很少花精力去拜访UPS电源用户，很少过问UPS电源用户在应用过程中关心的问题是什么，也很少有权威的专业机构认真研究用户在使用过程中面对的技术问题。美国UPS电源厂商 APC 公司，从 2000 年起派出工程师和设计专家到全球 200 多家大型UPS电源用户、电力设计机构进行考察，认真倾听来自设备经理、IT 经理、CEO、工程顾问、项目经理等不同层面人士的意见，收集到了过去从来没有认真思考过的问题，总结归纳出数据中心UPS电源供电系统当前面临且今后必须解决的 5 个方面共 22 个迫切问题，发表在《美国可用性研究中心白皮书（一）》上。这22个问题全面而直接地反映了UPS电源供电系统的用户（特别是数据中心的用户）对UPS电源设备和供电系统的意见和要求。这些意见和要求中很多已超出了传统概念的UPS电源设备应具备的功能范围。
第 1 类问题--生命周期成本
这类问题一般是UPS电源用户的高级决策人员、财务管理人员首先关心的问题。UPS电源 系统的购买通常视为固定资产的投资行为，所以长期及短期的投资回报率和投资风险是他们首先考虑的重要问题。
问题 1：如何能优化投资和可用空间、避免UPS电源容量的浪费及能否做到“边成长边投资”问题
通常情况下，用户在设计采购方案时，需要考虑到未来的业务发展。例如，如果业务量
以每年 20%的速率增长，则 5 年后所有 IT 或通信设备的负载量将是第 1 年的 2.5 倍。所以，初采购时就要考虑到未来的需求。为了适应业务发展的终期目标，许多用户采用“一次到位”的方式采购 UPS电源。从对UPS电源装机运行 5-10 年的用户的调查发现，用户的设计容量（即UPS电源 的购买容量）用户设备的预计负载量以及用电设备的实际负载量之间存在着很大差异。、从一般平均情况来看，在首次装机时预计负载量只是设计容量的 30%，而实际负载量又只是预计负载量的 30%。换句话说，在初装机运行时，UPS电源 的实际负载量仅为 9%左右。随着业务的发展，用电设备逐年增加，在第 5 年时预计负载量增加到设计容量的 80%左右，而实际负载量只达到设计容量的 28%。
UPS电源 配置容量与实际运行容量的统计数据如图 1 所示。实际上，大容量UPS电源的用户对系统可用性的要求非常高，几乎全部使用冗余并机系统，所以实际的购买容量比上述的容量大 1.5 倍（3 台并机，2+1 冗余）或 2 倍（2 台并机，1+1 冗余）。从图 1 中还可以看出，用户在UPS电源容量上的投资，70%以上都被浪费了。事实说明，在大容量UPS电源供电系统的用户中，这是一个普遍存在的问题。所以用户提出是否有一种办法可以解决这个问题，能否有一种能够“边成长边投资”的方案。
图 1：UPS电源 配置容量与实际运行容量的统计数据
问题 2：空间或称占地面积的问题
如何提高 IT 设备所占空间与其他基础支撑设施所占空间的比例？对于部分UPS电源用户（如远离市区的工厂或 IDC 等）来说，空间根本不是问题。但对于那些位于商务区的数据中心机房和旧机房的扩容改造或者将其他办公用房改造为机房的来说，基础支撑设施所占据的空间是个令人头痛的问题。基础支撑设施，通常指机械和电力基础设施。机械设施通常包括IT 机房空调等，电力基础设施包括发电机组、UPS电源 系统、电池系统、输人开关柜和输出配电柜等。随着 IT 设备的小型化（刀片式服务器的出现就是一个例子），人们发现 IT 设备的空间与基础支撑设备的空间的比例有越来越小的趋势，这使得用户的心里感到不平衡--有一天是否会尴尬地发现：不能直接产生利润的基础设施竞会比直接产生利润的 IT 设备所占用的空间还大？有没有一种方案能够压缩整个基础支撑设施所占用的空间呢？
问题 3：装配速度问题
市场瞬息万变，对于企业来说，“快”是生存之道。构建一个数据中心，不仅电源系统的各个部件存在着交货周期问题，而且方案设计、系统安装等也需要时间。大型UPS电源系统、柴油发电机、大型开关设备等需要很长的交货周期，这一点已是人所共知。用户必须提前 6个月购买这些系统和设备，若其中间环节稍有差迟，用户的起用时间就会被推迟。在极端情况下，甚至出现当用户启用设备时市场已经变化，初的设计方案已经彻底过时。尤其是在近几年来 IT 行业的萧条时期，有些用户必须提前 6 个月购买拟建中的数据中心的各种设备，6 个月后他们才发现到了一个进退两难的境地，因为他们的项目已经因为后期资金的限制而被迫取消或缩减了规模。这样，他们便被这些定购的设备困住了。
通常情况下，因系统的进度及可用性要求的不同，数据中心的实际建设时间一般要 3-18个月不等。用户希望能够缩短从作出决定进行修建到实际建成并投人运行的时间。
问题 4：服务合同的费用问题
大型UPS电源系统及一些电力基础设施的其他组成部分的复杂性，加上缺乏技术娴熟、经验丰富并经过高级培训的技术人员，导致服务合同的费用居高不下。随着系统使用年限的增加，用户的运营费用不断上升。更令用户感到不平的是，服务费用都是按照UPS电源的装机容量来报价的，尽管用户实际只用到UPS电源容量的 70%以下甚至只有 10%。用户非常希望能够找到降低系统复杂性的途径，以此来简化所需要的服务并降低服务合同的费用。
问题 5：投资风险问题
针对UPS电源系统的投资，是否有灵活的退出策略？变幻莫测的市场环境，使所有企业的决策者对未来的业务的不确定性感到不安。这种对未来业务的不可知性，直接导致对 IT 设备及电力基础设施投资的风险性。目前的电力基础设施需要大量投资，但没有可变通及灵活的退出策略。许多用户都在试图寻求能够在项目启动失败时提供简单而经济的退出策略。
除此之外，许多用户都在租赁的办公环境内办公，数据中心的办公室也在其内，而且通常在 2-5 年内就搬迁到新的办公环境。对于当前的基础设施而言，若要搬迁到其他地方．要么技术上不可行，要么将需要一笔很大的开支，因为现有的数据中心基础设施并不能搬迁，而是需要重新购买。总之，用户都希望能够在各种情况下低成本地退出。
第 2 类问题--UPS电源 系统的可适应性及可扩展性
问题 6：系统和部件的标准化与规范化
如何降低系统的设计风险，这是当前 IT 机房设计和实施过程中普遍思虑的问题。目前大型UPS电源用户的电力基础设施变得越来越复杂，多种品牌型号的 UPS电源、输人输出开关装置、信号及动力电缆的布线等，导致了大量的现场工程设计工作和设计方案的多样性，大大地增加了用户或技术顾问公司、设计院的负担，顾问工程师会因为设计的复杂性和资源配置问题而承担极大的风险。用户和顾问公司都希望有一种方案能够使所有部件标准化、规范化，这不仅可以降低设计和施工的工作量，还可以降低设计和组建的风险。
问题 7：不可预测的功率密度问题
用电设备的功率密度，即单位体积内或单位面积内负载消耗的电功率，在随着技术的发展而增大。举例来说，五六年前，一台典型的 IT 机柜内可以放 5~8 台服务器，功率密度大约为每个机柜 1.0~1.5 kW。如今，随着刀片式服务器的面市，在极端情况下每个机柜内负载量甚至可能达到 10kW。对于未来功率密度的增大速率和程度，尽管每个用户都有自己的一套理论，但有一点是大家的共识，那就是功率密度将不断增大且无法准确预见。这种情况对于规模相对较大的数据中心来说会带来两方面的问题：一是在 IT 设备因业务增长而追加设备的过程中，不同区域或不同机柜内的功率密度会变得不均衡，这样会在数据中心内形成一些功率密度非常高的区域，从而会因大量热损耗而引起局部温升，即形成过热点，这必然要对散热设施提出更高的要求；第二方面的问题是，功率密度不均衡为设备的配电提出了挑战。一个机柜如果安装早期的服务器，也许只能容纳 10 台，即只需 10 个电源插座就够了；现在，一个机柜能容纳 40 个 1U 的服务器，即至少需要 40 个电源插座，将来这个数目还可能增加。显然．对于UPS电源的配置也提出了更高的要求。所以用户会提出这样的疑问：电力基础设施能否适应这种不断变化而又无法预测的功率密度带来的影响呢？
问题 8：如何适应不断变化的其他需求
技术革新通常每隔 1.5~3 年就发生一次，数据中心也不例外。随着数据中心环境的变化，电力基础设施和其他基础设施都必须适应并满足这些要求。机柜内的设备升级更换时会导致许多其他问题，诸如新旧设备的重量密度不同、安装要求不同（如 DELL 公司的服务器不能安装在 COMPAQ 公司机柜上）、单电源设备与双电源设备对配电要求不同、交流设备与直流设备对配电要求也不同等。例如，某些服务器是双电源供电的，这样的服务器就不容易得到专为单电源服务器设计的基础设施的支持，反之亦然。除此之外，UPS电源 容量的扩展也是用户十分关心的问题。UPS电源 扩容时的问题主要有以下 3 个方面：第一是新旧UPS电源系统的兼容问题，如果新增加的UPS电源与现有的UPS电源的品牌不同甚至品牌相同而机型不同，都会增加额外的服务费用、增加操作难度并可能影响原系统的可靠性和可用性指标；第二是新扩容的UPS电源与现场环境的匹配问题，用户担心万一初设计时不够全面，那么在UPS电源扩容升级时会不会发生预留给新增UPS电源的空间不够，改动输人输出布线是否需要改变房屋结构等新的问题；第三是UPS电源扩容升级过程中会不会被迫中断现有业务。实际情况是为设备扩容而停业半天的情况时有发生，而他们的用户似乎习以为常了。但是，现在的要求不同了，许多行业需要 24h 不间断运行的业务，无论什么原因，哪怕是设备升级，中断几分钟也将被视为重大事故，所以UPS电源用户非常希望有一种不停电扩容的解决方案。
问题 9：断路器数量增加以及断路器指标的离散性问题
在传统的集中式UPS电源设计中，UPS电源 和关键负载之间安置了许多断路器，实际上每个断路器都是一个单路径故障点。许多用户已经开始认识到断路器这一单路径故障点对关键负载的可靠性的重大影响，换句话说，每一个断路器都是影响输出业务的潜在隐患，所以断路器
数量越多，关键负载可靠性就会越低。另外，相同指标而不同厂商的断路器，其运行过程中
的实际动作稳定值也存在着很大差异，例如一个标称 20 A 的断路器动作电流是 20 A，而另一个标称 20 A 的断路器动作电流可能只有 17 A，这在很大程度上影响了数据中心路保护机制。情况糟糕时，下游断路器可能不会动作，而终导致上游的断路器动作，结果发生大面积负载掉电的情况。用户希望能够减少UPS电源与负载之间的断路器的数目以及使用更加标准化的断路器。
第 3 类问题--如何提高UPS电源可用性
许多UPS电源厂商都开始重视UPS电源系统的可用性问题，常见的提高UPS电源可用性的技术是采用冗余技术和可热插拔的模块化设计。但是，当人们把目光从UPS电源本身移到整个电力基础设施系统的时候就会发现，影响用户设备供电的可用性的因素其实还有许多。
问题 10：操作人员人为操作失误的问题
根据美国权威调查机构 UP TIME INSTITUTE 提供的信息 54%的宕机故障都是人为因素造成的。许多其他的组织也对这一数据进行了调查，有的估计值甚至高达 75%-80%。无论确切的百分比是多少，大家都一致认为造成宕机的首要原因是人为因素。其中，大部分是由于目前数据中心复杂性极高而又缺乏处理这类复杂系统的专业技术人员等原因造成的。除此之外，针对如此复杂的系统，对人员进行的培训也远远没有达到所需要的水平。众所周知，那些执行机要任务的飞行员和舰长们都经过上千小时的培训性实践，而且培训初期都采用了模拟装置，但是没有一家企业对数据中心的管理人员的培训能够达到这种水平，而且他们往往只是自学式的在职培训，再加上这些行业内的人员的高流动率，我们就很容易理解“人为因素”是宕机或可用性丧失的首要原因了。用户非常希望得到一种能够很容易减少人为因素
的解决方案。
