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模块化UPS系统优势

发布时间:2019-12-27 09:48:34

  系统模块化是数据中心基础架构设计中的重要概念和基本策略。数据中心设计和构建中的许多问题与系统模块化的程度有关。模块化以及随之而来的标准化,不仅简化了从初始计划到日常运营的每个流程,而且还显着改善了数据中心所有主要组件,从而为数据中心带来了广泛的好处。商业价值-可扩展性,可用性,易于维护和效率。

  一,模块化UPS的明显特点是:

  1.产能扩张

  用户不再需要担心如何选择容量,也不需要预先进行大量不必要的投资。

  2.可用性

  N+1,N+X配置可以轻松实现,投资相对较小,大大提高了负载保护;

  3.易于维护

  由于备件的单一性和通用性,用户可以直接受益。即使经过简单的产品培训,用户也可以直接维护备件,而不必担心由于产品悬挂而导致的备件。

  4.高效率

  由于使用了大量的先进技术,机器的效率得到了极大的提高,并且体积也很小,这些为用户带来了许多隐藏的优势。
  UPS电源的发展趋势是大功率,高可靠性。尽管现在可以生产数千KVA的大型UPS,但可以完全满足高功率场合的要求。但是,整个系统的可靠性完全由单个电源决定,因此不可能实现高稳定性和可靠性。为了提高系统的可靠性,必须采用冗余并联机,因此近年来UPS的并联技术得到了很大的发展。

  以下是传统并行UPS和模块化UPS冗余并行UPS之间的区别:

  二,系统可用性差异:

  当设备无法维护时,系统的可用性等于其可靠性。当设备是可维护的时,其可用性必须大于可靠性,并且维护时间越短,可用性就越高。为了提高系统的“可用性”,增加系统的平均无故障时间(MTBF)是有效的,但是减少系统对MTTR的平均维护更为有效,即系统可能发生故障,但只要快速修复(例如,在几十分钟内),“可用性”仍可以达到很高的水平。“可用性”是最有价值和最可靠的可靠性度量。

  在传统的UPS产品中,始终存在单UPS容易出现单点故障的问题。用户唯一的安全措施是采用“1+1”或“N+1”的旧安全模式,这不仅造成巨大的经济浪费,而且只允许一次故障。

  在传统的UPS故障之后,维修时间长且困难。对于一般的大型电力系统来说,电力系统故障是因为系统过于复杂,供应商响应速度,维修人员的技术水平和工作经验,备件储备和提供情况以及问题原因的查找和分析,故障需要在对问题的原因进行查找和分析之后,将由经验丰富的维修技术人员进行专门培训,确定故障补偿点和损坏的零件,制定维修计划,使用备用零件,进行更换,维护,调试,调试,交付后维修给用户。在上述链接中,如果判断出链接错误,则将延长维护过程。

  UPS模块的设计理念充分优化了“N+X”的投资计划。客户只需要购买更多X的模块即可获得更低的功耗,从而轻松实现X故障的冗余并升级和扩展容量。其MTBF(平均无故障时间)比单台计算机高出许多倍。

  模块化UPS系统阵列中的所有电源模块均承担系统的平均负载。每个并行模块都是具有内置冗余的智能个人,无需系统控制器就可以集中控制并行序列。任何模块(包括系统控制模块)发生故障后,其冗余设计将充分发挥其有效性,充分保证设备的正常运行,并实现最大程度的故障冗余。同时,用户还可以根据需要选择超过容错率的冗余。换句话说,如果客户在系统中安装的X个模块数量比支持最大系统负载所需的最小数量的模块所需的数量多,那么他可以保证即使X个模块出现故障,所有系统也可以正常工作。

  N+X模块化阵列计算机的可用性高于1+1单并行计算机的可用性。第一个原因是N+X系统中的X模块是冗余和备份的。其次,在模块化阵列系统的模块发生故障后,维护人员可以对其进行热插拔,从而将故障修复时间的MTTR缩短至少于1小时。

  因此,UPS结构的模块化和热插拔设计是UPS系统可用性和可维护性的重要新技术标志之一。

  三,旁路设置的差异:

  对于冗余UPS系统,旁路设置中有两个基本结构:一个是每个机器或单元都有一个旁路,另一个是系统有很大的旁路。在这两个设置下,系统的实际应用存在以下差异:

  在由传统的单机UPS组成的冗余系统中,单机较大,但是静态开关根据单机容量配置,并且靠近电源板。如果发生故障(例如IGBT烧毁),则可能会影响静态开关。另一方面,由于单元的差异和通信延迟,在切换过程中不能同时完全切换每个单元的旁路,因此在切换时,某个机器的旁路负载电流特别大,导致旁路损坏,从而影响整个系统的工作。另外,旁路分离使旁路控制变得复杂,板块增加,可靠性降低,因此由单机组成的带旁路的冗余系统的可靠性降低,也是原因之一。传统的并行机不应太多。

  而且一些模块化UPS的每个模块都包含一个静态开关,其结构与传统UPS仅在大小上有所区别,也无法解决问题。

  Power+的模块化UPS,其静态开关容量根据整个机器的容量配置,在结构上与Power的工作部分分开,并且其动作控制也是独立的,避免了传统开关的单独开关所带来的风险并行机系统,完美地说明了“无干扰的分离和集成”的并行冗余设计概念。采用“先关闭再打开”的方式,真正实现了零转换。
  四,容量扩展的差异:

  该模块为UPS供电系统的建设和增加IT设备框架的同步创造了条件,使供电系统设备的功率容量与交付IT设备的实际负载成适当的比例,特别是在需要修改时系统方案设计,项目启动失败或什至需要移动的空间,以经济灵活的方式改变或退出。

  然而,当对传统的UPS系统进行修改以进行容量扩展时,难以保证它不需要短的停机时间,或者由于系统操作中的转换操作而容易导致意外的系统故障和停机时间。

  五,维护差异:

  在日常维护和设备维护期间,传统的UPS系统需要绕开,因此负载不受UPS保护。此时,如果交流电源中断,出现过载等故障,势必会导致负载电源中断或设备损坏。同时设备维护还需要经历一系列繁琐的程序:系统管理员通知制造商+制造商赶到维护现场+停电维护。

  为了解决类似的可靠性瓶颈,新模块UPS采用了先进的UPS模块热插拔技术,单个模块可以任意在线输入或退出并行单元,而无需停电运行,实现了并行系统的在线维护,并且无需特殊仪器和技术即可进行操作。

  通过热插拔技术,单个电源模块可以随意插拔,解决了传统UPS旁路维护的技术问题,使维护超级简单,同时实现了UPS的随机扩展和冗余。完全可以满足用户的实际需求。

  六,安装地点的差异:

  传统的UPS体积大,效率低。它通常与电气设备(尤其是服务器和其他信息设备)分开安装。该距离较远,容易使电气设备的零接地电​​位差变大,从而影响设备的正常运行。

  模块化UPS,由于采用高频技术,整机体积小,运行效率高,可以直接安装在设备附近,从而避免了这一问题。

  七,并行机故障退出机制的差异:

  通用冗余电源模式包括通过系统控制柜将两个或多个UPS逆变器模块并联的主从电源系统,以及在每个UPS电源中直接设计并行功能的分散逻辑电源方案单元模块。无论哪种方式,在正常运行期间,负载电流都将在每个UPS模块之间平均分配。在运行期间,如果UPS电源模块之一发生故障,则并行系统将使出现故障的UPS电源模块自动与负载脱机。此时,其余的UPS电源模块将按比例平均分配所有负载。这样,UPS电源可以确保始终为用户提供高质量的电源,而不会出现幅度,尺寸干扰和电源中断的情况。显然,采用这样的电源系统大大提高了UPS电源系统的可靠性。

  但是,对于不同的合并方式,故障机器的出口和维修后的入口对系统的影响仍然有很大差异。

  对于“1+1”系统,当单台机器出现故障时,原始负载将转移到另一台正常工作的机器上,该机器的步进负载约为50%。

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