Et kort uddannelsesprogram for begyndere om, hvorfor modulære UPS'er er sejere, og hvordan det skete.
Baseret på deres arkitektur er uafbrydelige strømforsyninger til datacentre opdelt i to store grupper: monoblok og modulære. Førstnævnte tilhører den traditionelle type UPS, sidstnævnte er relativt nye og mere avancerede.
Hvad er forskellen mellem monoblok og modulære UPS'er?
I monoblok uafbrydelige strømforsyninger leveres udgangseffekten af én strømenhed. I modulære UPS'er er hovedkomponenterne lavet i form af separate moduler, som placeres i forenede kabinetter og arbejder sammen. Hvert af disse moduler er udstyret med en kontrolprocessor, oplader, inverter, ensretter og repræsenterer en fuldgyldig strømdel af UPS'en.
Lad os forklare dette med et simpelt eksempel. Hvis vi tager to uafbrydelige strømforsyninger - monoblok og modulær - med en effekt på 40 kVA, så vil den første have et strømmodul med en effekt på 40 kVA, og den anden vil for eksempel bestå af fire strømmoduler med en effekt på 10 kVA hver.
Skaleringsmuligheder
Når du bruger monoblok UPS'er med en stigning i strømbehovet, er det nødvendigt at tilslutte en anden fuldgyldig enhed med samme effekt parallelt med den eksisterende. Dette er en ret kompliceret proces.
Modulære løsninger giver større designfleksibilitet. I dette tilfælde kan et eller flere moduler tilsluttes en allerede fungerende enhed. Dette er en ret simpel procedure, der kan gennemføres på kort tid.
Mulighed for jævn effektforøgelse
En jævn stigning i strøm er vigtig i den indledende fase af datacenterdriften. Det er ret logisk, at den i de første måneder vil være 30-40 % belastet. Det er mere praktisk og økonomisk at bruge uafbrydelige strømforsyninger designet specielt til denne strøm. Efterhånden som kundebasen udvides, vil datacenterbelastningen stige, og dermed øges behovet for yderligere strømforsyning.
Det er praktisk at øge UPS'ens kraft trin for trin sammen med den tekniske infrastruktur. Når du bruger monoblok uafbrydelige strømforsyninger, er en jævn stigning i strøm i princippet umulig. Med modulære UPS'er er dette nemt at implementere.
UPS pålidelighed
Når vi taler om pålidelighed, vil vi bruge to begreber: middeltid mellem fejl (MTBF) og middeltid til reparation (MTTR).
MTBF er en sandsynlighedsværdi. Værdien af middeltid mellem fejl er baseret på følgende postulat: et systems pålidelighed falder med en stigning i antallet af dets komponenter.
I denne parameter har monoblok UPS'er en fordel. Årsagen er enkel: modulære uafbrydelige strømforsyninger har flere komponenter og stik, som hver især betragtes som et potentielt fejlpunkt. Derfor er muligheden for fiasko teoretisk højere her.
Men for uafbrydelige strømforsyninger, der bruges i datacentre, er det ikke selve fejlen, der er vigtig, men hvor længe UPS'en vil forblive ude af drift. Denne parameter bestemmes af systemets middeltid til gendannelse (MTTR).
Her er fordelen allerede på siden af modulære blokke. De har lav MTTR, fordi ethvert modul hurtigt kan udskiftes uden at afbryde strømforsyningen. For at gøre dette er det nødvendigt, at dette modul er på lager, og dets demontering og installation kan udføres af en specialist. Faktisk tager det ikke mere end 30 minutter.
Med monoblok uafbrydelige strømforsyninger er situationen meget mere kompliceret. Det vil ikke være muligt at reparere dem så hurtigt. Dette kan tage fra flere timer til flere dage.
For at bestemme fejltolerancen for et system, kan du bruge endnu en parameter - tilgængelighed eller på anden måde funktionsdygtighed. Denne indikator er højere, jo længere den gennemsnitlige tid mellem fejl (MTBF) er og jo lavere er systemets gennemsnitlige tid til genopretning (MTTR). Den tilsvarende formel er som følger:
gennemsnitlig tilgængelighed (operabilitet) =
I forhold til modulære UPS'er er situationen som følger: deres MTBF-værdi er lavere end monoblok-UPS'er, men samtidig har de en væsentlig lavere MTTR-værdi. Som et resultat er ydeevnen af modulære uafbrydelige strømforsyninger højere.
Strømforbrug
Et monoblok-system kræver væsentligt mere energi, fordi det er overflødigt. Lad os forklare dette ved at bruge et eksempel på N+1-redundansordningen. N er mængden af belastning, der kræves for at betjene datacenterudstyret. I vores tilfælde vil vi tage det lig med 90 kVA. N+1-ordningen betyder, at 1 reserveelement forbliver ubrugt i systemet før en fejl.
Når du bruger en monoblok uafbrydelig strømforsyning med en effekt på 90 kVA for at implementere N+1-kredsløbet, skal du bruge en anden identisk enhed. Som følge heraf vil den samlede systemredundans være 90 kVA.
Ved brug af modulære UPS'er med en kapacitet på 30 kVA er situationen anderledes. Med samme belastning skal du bruge et andet modul af samme type for at implementere N+1-kredsløbet. Som følge heraf vil den samlede systemredundans ikke længere være 90 kVA, men kun 30 kVA.
Deraf konklusionen: Brugen af modulære strømforsyninger kan reducere energiforbruget i datacentret som helhed.
Economy
Hvis du tager to uafbrydelige strømforsyninger med samme strøm, så er den monoblok billigere end den modulære. Af denne grund forbliver monoblok UPS'er populære. En forøgelse af udgangseffekten vil dog fordoble systemets omkostninger, fordi der skal tilføjes en anden identisk enhed til den eksisterende. Derudover vil der være behov for at montere patchpaneler og fordelingstavler samt lægge nye kabelledninger.
Når du bruger modulære uafbrydelige strømforsyninger, kan systemeffekten øges jævnt. Det betyder, at du skal bruge penge på at købe et sådant antal moduler, der er tilstrækkelige til at tilfredsstille det eksisterende strømforsyningsbehov. Intet unødigt lager.
Konklusion
Monoblok uafbrydelige strømforsyninger er billige og nemme at konfigurere og betjene. Samtidig øger de datacentrets energiforbrug og er svære at skalere. Sådanne systemer er bekvemme og effektive, hvor der kræves små kapaciteter, og deres udvidelse ikke forventes.
Modulære UPS'er er kendetegnet ved nem skalerbarhed, minimal gendannelsestid, høj pålidelighed og tilgængelighed. Sådanne systemer er optimale til at øge datacenterkapaciteten i ethvert omfang til minimale omkostninger.
Kilde: www.habr.com