De IT-yndustrymerk is de grutste konsumint fan uninterruptible power supplies (UPS), mei sawat 75% fan alle produsearre UPS. Jierlikse wrâldwide ferkeap fan UPS-apparatuer oan alle soarten datasintra, ynklusyf bedriuw, kommersjeel en ultra-grut, binne $ 3 miljard. Tagelyk komt de jierlikse ferheging fan ferkeap fan UPS-apparatuer yn datasintra 10% oan en it liket derop dat dit net de limyt is.
Datasintra wurde hieltyd grutter en dat soarget op syn beurt foar nije útdagings foar de enerzjyynfrastruktuer. Wylst d'r in lang debat is oer hoe statyske UPS's superieur binne oan dynamyske en oarsom, ien ding dat de measte yngenieurs it iens binne is dat hoe heger de krêft, de better geskikte elektryske masines binne om it te behanneljen: generators wurde brûkt om te generearjen elektryske enerzjy by machtsintrales.
Alle dynamyske UPS brûke motorgenerators, mar se binne fan ferskillende ûntwerpen en hawwe perfoarst ferskate funksjes en skaaimerken. Ien fan dizze frij gewoane UPSs is in oplossing mei in meganysk ferbûn dieselmotor - in diesel rotary UPS (DRIBP). Lykwols, yn 'e wrâld praktyk fan data sintrum konstruksje, echte konkurrinsje is tusken statyske UPS en in oare dynamyske UPS technology - rotary UPS, dat is in kombinaasje fan in elektryske masine dy't produsearret in sinusoidal spanning fan natuerlike foarm en macht elektroanika. Sokke rotearjende UPS's hawwe in elektryske ferbining mei enerzjyopslachapparaten, dy't sawol batterijen as flywheels kinne wêze.
Moderne foarútgong yn kontrôle technology, betrouberens, effisjinsje en macht tichtens, likegoed as legere ienheid kosten fan UPS macht, binne faktoaren net unyk foar statyske UPS. De koartlyn yntrodusearre Piller UB-V-searje is in weardich alternatyf.
Litte wy fierder sjen nei guon fan 'e wichtige kritearia foar it beoardieljen en selektearjen fan in UPS-systeem foar in moderne grut datasintrum yn' e kontekst wêrfan technology de foarkar liket.
1. Kapitaalkosten
It is wier dat statyske UPS's in legere priis per kW kinne biede foar lytsere UPS-systemen, mar dat foardiel ferdampt gau as it giet om gruttere machtsystemen. It modulêre konsept dat statyske UPS-fabrikanten ûnûntkomber wurde twongen om oan te nimmen, draait om de parallelle ferbining fan in grut oantal UPS's fan lytse nominale macht, bygelyks 1 kW yn grutte lykas yn it foarbyld hjirûnder. Dizze oanpak kinne jo berikke de fereaske wearde fan in opjûne systeem útfier macht, mar troch de kompleksiteit fan in protte duplicated eleminten, it ferliest 250-20% fan de kosten foardiel yn ferliking mei de kosten fan in oplossing basearre op rotearjende UPSs. Boppedat hat sels dizze parallelle ferbining fan modules beheiningen op it oantal ienheden yn ien UPS-systeem, wêrnei't de parallelle modulêre systemen sels parallel wêze moatte, wat de kosten fan 'e oplossing fierder fergruttet troch ekstra distribúsjeapparaten en kabels.
Tafel 1. Foarbyld fan in oplossing foar in IT load pa 48 MW. De gruttere grutte fan UB-V monoblocks besparret tiid en jild.
2. Betrouberens
De lêste jierren binne datasintra hieltyd mear commoditisearre bedriuwen wurden, wylst betrouberens hieltyd mear as fanselssprekkend wurdt nommen. Yn dit ferbân binne d'r groeiende soargen dat dit yn 'e takomst ta problemen liede sil. As operators stribje nei maksimale skuld tolerânsje (oantal "9") en der wurdt fan útgien dat de tekoartkommingen fan statyske UPS technology wurde bêste oerwûn troch lege tiid om te reparearjen (MTTR) fanwege de mooglikheid om fluch en hot-swap UPS modules. Mar dit argumint kin sels-ferslaan. Hoe mear modules belutsen binne, hoe heger de kâns op mislearring en, wichtiger, hoe heger it risiko dat sa'n mislearring sil resultearje yn lêstferlies yn it totale systeem. It is better om hielendal gjin crashes te hawwen.
In yllustraasje fan 'e ôfhinklikens fan it oantal apparatuerfouten op' e wearde fan 'e tiid tusken mislearrings (MTBF) by normale operaasje wurdt werjûn yn Fig. 1 en byhearrende berekkeningen.
Rys. 1. Ofhinklikens fan it oantal apparatuer flaters op de MTBF indicator.
De kâns op flater fan apparatuer Q(t) by normale operaasje, yn seksje (II) fan 'e normale falkrommegrafyk, wurdt frij goed beskreaun troch de eksponinsjele ferdielingswet fan willekeurige fariabelen Q(t) = e-(λx t), wêrby't λ = 1 / MTBF - yntinsiteit mislearrings, en t is de wurktiid yn oeren. Dêrtroch sil der nei tiid t N(t) ynstallaasjes wêze yn in probleemfrije steat fan it begjinnûmer fan alle ynstallaasjes N(0): N(t) = Q(t)*N(0).
De gemiddelde MTBF fan statyske UPS is 200.000 oeren, en de MTBF fan UB-V Piller rige rotary UPS is 1.300.000 oeren. Berekkeningen litte sjen dat mear as 10 jierren fan wurking 36% fan statyske UPS's in ûngelok sille ûnderfine, en allinich 7% fan rotearjende UPS's. Mei it rekkenjen fan de ferskillende hoemannichten UPS-apparatuer (tabel 1), betsjut dit 86 mislearrings fan 240 statyske UPS-modules en 2 mislearrings fan 20 Piller rotearjende UPS-modules, op itselde datasintrum mei in nuttige IT-last fan 48 MW oer 10 jierren fan operaasje.
Underfining yn it operearjen fan statyske UPS's by datasintra yn Ruslân en om 'e wrâld befêstiget de betrouberens fan' e boppesteande berekkeningen, basearre op statistiken fan mislearrings en reparaasjes beskikber fan iepen boarnen.
Alle Piller rotearjende UPS's, en benammen de UB-V-searje, brûke in elektryske masine om in suvere sinusgolf te generearjen en brûke gjin krêftkondensatoren en IGBT-transistors, dy't heul faak de oarsaak binne fan mislearrings yn alle statyske UPS's. Boppedat is in statyske UPS in kompleks diel fan it stroomfoarsjenningssysteem. Kompleksiteit fermindert betrouberens. UB-V rotearjende UPS's hawwe minder komponinten en in robúster systeemûntwerp (motorgenerator), wat de betrouberens fergruttet.
3. Enerzjy effisjinsje
Moderne statyske UPS's hawwe folle bettere online (as "normale" modus) enerzjy-effisjinsje dan har foargongers. Typysk mei pykeffisjinsjewearden fan 96,3%. Hegere sifers wurde faak oanhelle, mar dit is allinich te berikken as de statyske UPS wurket troch te wikseljen tusken online en alternative modus (bgl. ECO-modus). As jo lykwols de alternative enerzjybesparjende modus brûke, wurket de lading fanút it eksterne netwurk sûnder beskerming. Om dizze reden, yn 'e praktyk, yn' e measte gefallen brûke datasintra allinich online modus.
De Piller UB-V-searje fan rotearjende UPS's feroarje gjin steat by normale operaasje, wylst se oant 98% effisjinsje online leverje op 100% loadnivo en 97% effisjinsje by 50% loadnivo.
Dit ferskil yn enerzjy-effisjinsje lit jo signifikante besparring krije op elektrisiteit by operaasje (tabel 2).
Tafel 2. Besparje enerzjykosten op in datasintrum mei 48 MW IT-load.
4. Romte beset
Algemien statyske UPS-systemen binne signifikant kompakter wurden mei de oergong nei IGBT-technology en it eliminearjen fan transformators. Mar sels mei dit yn gedachten biede de rotearjende UPS-systemen fan 'e UB-V-searje in fermindering fan 20% of mear yn romte per ienheid stroom. De resultearjende romtebesparring kin brûkt wurde om sawol de kapasiteit fan it stroomsintrum te fergrutsjen as om de "wite", brûkbere romte fan it gebou foar ekstra apparatuer te fergrutsjen. servers.
Rys. 2. Romte beset troch 2 MW UPS fan ferskate technologyen. Echte ynstallaasjes op skaalfergrutting.
5. Beskikberens
Ien fan 'e wichtichste yndikatoaren fan in goed ûntworpen, boud en eksploitearre datasintrum is syn hege fouttolerânsje. Wylst 100% uptime altyd it doel is, jouwe rapporten oan dat mear as 30% datasintra Wrâldwiid komt der jierliks teminsten ien net-plande ûnderbrekking foar. In protte dêrfan wurde feroarsake troch minsklike flaters, mar de stroomynfrastruktuer spilet ek in wichtige rol. De UB-V-searje brûkt de bewiisde rotearjende UPS-technology fan Piller yn in ienblokûntwerp, wat in signifikant hegere betrouberens biedt as oare technologyen. Fierder fereaskje UB-V UPS-systemen yn goed kontroleare datasintra gjin jierlikse ûnderhâldsstops.
6. Fleksibiliteit
Faak wurde IT-systemen foar datacenters binnen 3-5 jier bywurke en modernisearre. Dêrom moatte macht- en koelynfrastruktuer fleksibel genôch wêze om dit oan te passen en genôch takomstbestindich te wêzen. Sawol konvinsjonele statyske UPS as UB-V UPS kinne op ferskate manieren konfigureare wurde.
It oanbod fan oplossingen basearre op it lêste is lykwols breder, en, yn 't algemien, om't dit bûten it berik fan dit artikel leit, makket it it mooglik om unûnderbrekkende voedingsystemen te realisearjen op in medium spanning fan 6-30 kV, om wurkje oan netwurken mei duorsume en alternative generaasje boarnen, te bouwen kosten-effektive, tige betroubere systemen mei in isolearre parallelle bus (IP Bus), oerienkommende mei de Tier IV UI nivo yn in N + 1 konfiguraasje.
As konklúzje kinne ferskate konklúzjes lutsen wurde. Hoe mear datasintra ûntwikkelje, hoe komplekser de taak wurdt om se te optimalisearjen, as it nedich is om tagelyk ekonomyske yndikatoaren, aspekten fan betrouberens, reputaasje en it minimalisearjen fan miljeu-ynfloed te kontrolearjen. Statyske UPS's binne en sille yn 'e takomst brûkt wurde yn datasintra. It is lykwols ek net te bestriden dat d'r alternativen binne foar besteande oanpak op it mêd fan stroomfoarsjenningssystemen dy't wichtige foardielen hawwe oer de "goede âlde statyk".
Boarne: www.habr.com
