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        模塊化UPS系統優勢

        發布時間:2019-12-27 09:48:34

          系統模塊化是數據中心基礎架構設計中的重要概念和基本策略。數據中心設計和構建中的許多問題與系統模塊化的程度有關。模塊化以及隨之而來的標準化,不僅簡化了從初始計劃到日常運營的每個流程,而且還顯著改善了數據中心所有主要組件,從而為數據中心帶來了廣泛的好處。商業價值-可擴展性,可用性,易于維護和效率。

          一,模塊化UPS的明顯特點是:

          1.產能擴張

          用戶不再需要擔心如何選擇容量,也不需要預先進行大量不必要的投資。

          2.可用性

          N+1,N+X配置可以輕松實現,投資相對較小,大大提高了負載保護;

          3.易于維護

          由于備件的單一性和通用性,用戶可以直接受益。即使經過簡單的產品培訓,用戶也可以直接維護備件,而不必擔心由于產品懸掛而導致的備件。

          4.高效率

          由于使用了大量的先進技術,機器的效率得到了極大的提高,并且體積也很小,這些為用戶帶來了許多隱藏的優勢。
          UPS電源的發展趨勢是大功率,高可靠性。盡管現在可以生產數千KVA的大型UPS,但可以完全滿足高功率場合的要求。但是,整個系統的可靠性完全由單個電源決定,因此不可能實現高穩定性和可靠性。為了提高系統的可靠性,必須采用冗余并聯機,因此近年來UPS的并聯技術得到了很大的發展。

          以下是傳統并行UPS和模塊化UPS冗余并行UPS之間的區別:

          二,系統可用性差異:

          當設備無法維護時,系統的可用性等于其可靠性。當設備是可維護的時,其可用性必須大于可靠性,并且維護時間越短,可用性就越高。為了提高系統的“可用性”,增加系統的平均無故障時間(MTBF)是有效的,但是減少系統對MTTR的平均維護更為有效,即系統可能發生故障,但只要快速修復(例如,在幾十分鐘內),“可用性”仍可以達到很高的水平。“可用性”是最有價值和最可靠的可靠性度量。

          在傳統的UPS產品中,始終存在單UPS容易出現單點故障的問題。用戶唯一的安全措施是采用“1+1”或“N+1”的舊安全模式,這不僅造成巨大的經濟浪費,而且只允許一次故障。

          在傳統的UPS故障之后,維修時間長且困難。對于一般的大型電力系統來說,電力系統故障是因為系統過于復雜,供應商響應速度,維修人員的技術水平和工作經驗,備件儲備和提供情況以及問題原因的查找和分析,故障需要在對問題的原因進行查找和分析之后,將由經驗豐富的維修技術人員進行專門培訓,確定故障補償點和損壞的零件,制定維修計劃,使用備用零件,進行更換,維護,調試,調試,交付后維修給用戶。在上述鏈接中,如果判斷出鏈接錯誤,則將延長維護過程。

          UPS模塊的設計理念充分優化了“N+X”的投資計劃??蛻糁恍枰徺I更多X的模塊即可獲得更低的功耗,從而輕松實現X故障的冗余并升級和擴展容量。其MTBF(平均無故障時間)比單臺計算機高出許多倍。

          模塊化UPS系統陣列中的所有電源模塊均承擔系統的平均負載。每個并行模塊都是具有內置冗余的智能個人,無需系統控制器就可以集中控制并行序列。任何模塊(包括系統控制模塊)發生故障后,其冗余設計將充分發揮其有效性,充分保證設備的正常運行,并實現最大程度的故障冗余。同時,用戶還可以根據需要選擇超過容錯率的冗余。換句話說,如果客戶在系統中安裝的X個模塊數量比支持最大系統負載所需的最小數量的模塊所需的數量多,那么他可以保證即使X個模塊出現故障,所有系統也可以正常工作。

          N+X模塊化陣列計算機的可用性高于1+1單并行計算機的可用性。第一個原因是N+X系統中的X模塊是冗余和備份的。其次,在模塊化陣列系統的模塊發生故障后,維護人員可以對其進行熱插拔,從而將故障修復時間的MTTR縮短至少于1小時。

          因此,UPS結構的模塊化和熱插拔設計是UPS系統可用性和可維護性的重要新技術標志之一。

          三,旁路設置的差異:

          對于冗余UPS系統,旁路設置中有兩個基本結構:一個是每個機器或單元都有一個旁路,另一個是系統有很大的旁路。在這兩個設置下,系統的實際應用存在以下差異:

          在由傳統的單機UPS組成的冗余系統中,單機較大,但是靜態開關根據單機容量配置,并且靠近電源板。如果發生故障(例如IGBT燒毀),則可能會影響靜態開關。另一方面,由于單元的差異和通信延遲,在切換過程中不能同時完全切換每個單元的旁路,因此在切換時,某個機器的旁路負載電流特別大,導致旁路損壞,從而影響整個系統的工作。另外,旁路分離使旁路控制變得復雜,板塊增加,可靠性降低,因此由單機組成的帶旁路的冗余系統的可靠性降低,也是原因之一。傳統的并行機不應太多。

          而且一些模塊化UPS的每個模塊都包含一個靜態開關,其結構與傳統UPS僅在大小上有所區別,也無法解決問題。

          Power+的模塊化UPS,其靜態開關容量根據整個機器的容量配置,在結構上與Power的工作部分分開,并且其動作控制也是獨立的,避免了傳統開關的單獨開關所帶來的風險并行機系統,完美地說明了“無干擾的分離和集成”的并行冗余設計概念。采用“先關閉再打開”的方式,真正實現了零轉換。
          四,容量擴展的差異:

          該模塊為UPS供電系統的建設和增加IT設備框架的同步創造了條件,使供電系統設備的功率容量與交付IT設備的實際負載成適當的比例,特別是在需要修改時系統方案設計,項目啟動失敗或什至需要移動的空間,以經濟靈活的方式改變或退出。

          然而,當對傳統的UPS系統進行修改以進行容量擴展時,難以保證它不需要短的停機時間,或者由于系統操作中的轉換操作而容易導致意外的系統故障和停機時間。

          五,維護差異:

          在日常維護和設備維護期間,傳統的UPS系統需要繞開,因此負載不受UPS保護。此時,如果交流電源中斷,出現過載等故障,勢必會導致負載電源中斷或設備損壞。同時設備維護還需要經歷一系列繁瑣的程序:系統管理員通知制造商+制造商趕到維護現場+停電維護。

          為了解決類似的可靠性瓶頸,新模塊UPS采用了先進的UPS模塊熱插拔技術,單個模塊可以任意在線輸入或退出并行單元,而無需停電運行,實現了并行系統的在線維護,并且無需特殊儀器和技術即可進行操作。

          通過熱插拔技術,單個電源模塊可以隨意插拔,解決了傳統UPS旁路維護的技術問題,使維護超級簡單,同時實現了UPS的隨機擴展和冗余。完全可以滿足用戶的實際需求。

          六,安裝地點的差異:

          傳統的UPS體積大,效率低。它通常與電氣設備(尤其是服務器和其他信息設備)分開安裝。該距離較遠,容易使電氣設備的零接地電??位差變大,從而影響設備的正常運行。

          模塊化UPS,由于采用高頻技術,整機體積小,運行效率高,可以直接安裝在設備附近,從而避免了這一問題。

          七,并行機故障退出機制的差異:

          通用冗余電源模式包括通過系統控制柜將兩個或多個UPS逆變器模塊并聯的主從電源系統,以及在每個UPS電源中直接設計并行功能的分散邏輯電源方案單元模塊。無論哪種方式,在正常運行期間,負載電流都將在每個UPS模塊之間平均分配。在運行期間,如果UPS電源模塊之一發生故障,則并行系統將使出現故障的UPS電源模塊自動與負載脫機。此時,其余的UPS電源模塊將按比例平均分配所有負載。這樣,UPS電源可以確保始終為用戶提供高質量的電源,而不會出現幅度,尺寸干擾和電源中斷的情況。顯然,采用這樣的電源系統大大提高了UPS電源系統的可靠性。

          但是,對于不同的合并方式,故障機器的出口和維修后的入口對系統的影響仍然有很大差異。

          對于“1+1”系統,當單臺機器出現故障時,原始負載將轉移到另一臺正常工作的機器上,該機器的步進負載約為50%。

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