આધુનિક સ્ટેટિક અને રોટરી યુપીએસની સરખામણી. સ્ટેટિક યુપીએસ તેની મર્યાદા સુધી પહોંચી ગયું છે?

IT ઉદ્યોગ બજાર એ અનટ્રપ્ટિબલ પાવર સપ્લાય (UPS) નો સૌથી મોટો ઉપભોક્તા છે, જે ઉત્પાદિત તમામ UPS ના લગભગ 75% નો ઉપયોગ કરે છે. એન્ટરપ્રાઇઝ, કોમર્શિયલ અને અલ્ટ્રા-લાર્જ સહિત તમામ પ્રકારના ડેટા સેન્ટરોને UPS સાધનોનું વાર્ષિક વૈશ્વિક વેચાણ $3 બિલિયન છે. તે જ સમયે, ડેટા સેન્ટર્સમાં યુપીએસ સાધનોના વેચાણમાં વાર્ષિક વધારો 10% ની નજીક આવી રહ્યો છે અને એવું લાગે છે કે આ મર્યાદા નથી.

ડેટા કેન્દ્રો મોટા ને મોટા થઈ રહ્યા છે અને આ બદલામાં, ઉર્જા ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર માટે નવા પડકારો બનાવે છે. સ્થિર યુપીએસ કેવી રીતે ગતિશીલ કરતા ચડિયાતા હોય છે અને તેનાથી ઊલટું તે અંગે લાંબી ચર્ચા ચાલી રહી છે, ત્યારે મોટા ભાગના ઇજનેરો સહમત થશે કે એક બાબત એ છે કે પાવર જેટલી ઊંચી હશે, તેને હેન્ડલ કરવા માટે વધુ સારી રીતે અનુકૂળ વિદ્યુત મશીનો છે: જનરેટર. પાવર પ્લાન્ટ્સ પર વિદ્યુત ઊર્જા.

તમામ ડાયનેમિક યુપીએસ મોટર જનરેટરનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ તે વિવિધ ડિઝાઇનના હોય છે અને નિશ્ચિતપણે અલગ-અલગ લક્ષણો અને લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. આમાંનું એક એકદમ સામાન્ય UPS એ યાંત્રિક રીતે જોડાયેલ ડીઝલ એન્જિન સાથેનું સોલ્યુશન છે - ડીઝલ રોટરી UPS (DRIBP). જો કે, ડેટા સેન્ટરના નિર્માણની વિશ્વ પ્રથામાં, વાસ્તવિક સ્પર્ધા સ્થિર UPS અને અન્ય ગતિશીલ UPS તકનીક વચ્ચે છે - રોટરી UPS, જે ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનનું સંયોજન છે જે કુદરતી આકાર અને પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સનું સાઇનસૉઇડલ વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે. આવા રોટરી યુપીએસમાં ઊર્જા સંગ્રહ ઉપકરણો સાથે વિદ્યુત જોડાણ હોય છે, જે કાં તો બેટરી અથવા ફ્લાય વ્હીલ્સ હોઈ શકે છે.

કંટ્રોલ ટેક્નોલોજી, વિશ્વસનીયતા, કાર્યક્ષમતા અને પાવર ડેન્સિટી, તેમજ યુપીએસ પાવરની ઓછી એકમ કિંમતમાં આધુનિક એડવાન્સિસ એ સ્ટેટિક UPS માટે અનન્ય નથી તેવા પરિબળો છે. તાજેતરમાં રજૂ કરાયેલ પિલર UB-V શ્રેણી એક યોગ્ય વિકલ્પ છે.

ચાલો આધુનિક મોટા ડેટા સેન્ટર માટે યુપીએસ સિસ્ટમનું મૂલ્યાંકન કરવા અને પસંદ કરવા માટેના કેટલાક મુખ્ય માપદંડો પર વધુ ધ્યાન આપીએ જેના સંદર્ભમાં ટેક્નોલોજી પ્રાધાન્યક્ષમ લાગે છે.

1. મૂડી ખર્ચ

એ વાત સાચી છે કે સ્ટેટિક UPS નાની UPS સિસ્ટમો માટે પ્રતિ kW નીચી કિંમત ઓફર કરી શકે છે, પરંતુ જ્યારે મોટી પાવર સિસ્ટમ્સની વાત આવે છે ત્યારે તે ફાયદો ઝડપથી બાષ્પીભવન થઈ જાય છે. મોડ્યુલર કન્સેપ્ટ કે જે સ્ટેટિક UPS ઉત્પાદકોને અનિવાર્યપણે અપનાવવા માટે ફરજ પાડવામાં આવે છે તે નાની રેટેડ પાવરની મોટી સંખ્યામાં UPS ના સમાંતર જોડાણની આસપાસ ફરે છે, ઉદાહરણ તરીકે નીચેના ઉદાહરણમાં 1 kW કદ. આ અભિગમ તમને આપેલ સિસ્ટમ આઉટપુટ પાવરની આવશ્યક કિંમત પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે, પરંતુ ઘણા ડુપ્લિકેટ તત્વોની જટિલતાને લીધે, તે રોટરી UPS પર આધારિત સોલ્યુશનની કિંમતની તુલનામાં 250-20% ખર્ચ લાભ ગુમાવે છે. તદુપરાંત, મોડ્યુલોના આ સમાંતર જોડાણમાં પણ એક યુપીએસ સિસ્ટમમાં એકમોની સંખ્યા પર મર્યાદાઓ છે, જે પછી સમાંતર મોડ્યુલર સિસ્ટમો પોતે સમાંતર હોવી જોઈએ, જે વધારાના વિતરણ ઉપકરણો અને કેબલ્સને કારણે સોલ્યુશનની કિંમતમાં વધુ વધારો કરે છે.

ટેબલ 1. 48 મેગાવોટના આઇટી લોડ માટેના ઉકેલનું ઉદાહરણ. UB-V મોનોબ્લોકનું મોટું કદ સમય અને નાણાં બચાવે છે.

2. વિશ્વસનીયતા

તાજેતરના વર્ષોમાં, ડેટા સેન્ટર્સ વધુને વધુ કોમોડિટાઇઝ્ડ એન્ટરપ્રાઇઝ બની ગયા છે, જ્યારે વિશ્વસનીયતા વધુને વધુ ધ્યાનમાં લેવામાં આવી રહી છે. આ સંદર્ભે, એવી ચિંતાઓ વધી રહી છે કે આ ભવિષ્યમાં સમસ્યાઓ તરફ દોરી જશે. જેમ કે ઓપરેટરો મહત્તમ ખામી સહિષ્ણુતા ("9" ની સંખ્યા) માટે પ્રયત્ન કરે છે અને એવું માનવામાં આવે છે કે UPS મોડ્યુલોને ઝડપથી અને હોટ-સ્વેપ કરવાની ક્ષમતાને કારણે સ્થિર UPS તકનીકની ખામીઓને સમારકામ માટે ઓછા સમય (MTTR) દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે દૂર કરવામાં આવે છે. પરંતુ આ દલીલ સ્વ-પરાજય હોઈ શકે છે. વધુ મોડ્યુલો સામેલ છે, નિષ્ફળતાની સંભાવના વધારે છે અને, વધુ અગત્યનું, જોખમ વધારે છે કે આવી નિષ્ફળતા એકંદર સિસ્ટમમાં લોડ નુકશાનમાં પરિણમશે. કોઈ ક્રેશ ન હોય તે વધુ સારું છે.

સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન નિષ્ફળતાઓ (MTBF) વચ્ચેના સમયના મૂલ્ય પર સાધનોની નિષ્ફળતાની સંખ્યાની અવલંબનનું ઉદાહરણ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 1 અને અનુરૂપ ગણતરીઓ.

ચોખા. 1. MTBF સૂચક પર સાધનોની નિષ્ફળતાની સંખ્યા પર નિર્ભરતા.

સામાન્ય નિષ્ફળતા વળાંક ગ્રાફના વિભાગ (II) માં સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન સાધનસામગ્રીની નિષ્ફળતા Q(t) ની સંભાવના, રેન્ડમ ચલોના ઘાતાંકીય વિતરણ કાયદા દ્વારા ખૂબ સારી રીતે વર્ણવવામાં આવી છે Q(t) = e-(λx t), જ્યાં λ = 1/MTBF - તીવ્રતાની નિષ્ફળતાઓ, અને t એ કલાકોમાં કાર્યકારી સમય છે. તદનુસાર, સમય t પછી તમામ સ્થાપનોની પ્રારંભિક સંખ્યા N(0): N(t) = Q(t)*N(0) થી મુશ્કેલી મુક્ત સ્થિતિમાં N(t) સ્થાપનો હશે.

સ્ટેટિક UPS નું સરેરાશ MTBF 200.000 કલાક છે, અને UB-V પિલર સિરીઝ રોટરી UPS નું MTBF 1.300.000 કલાક છે. ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે ઓપરેશનના 10 વર્ષથી વધુ, 36% સ્ટેટિક UPS અકસ્માતનો અનુભવ કરશે, અને માત્ર 7% રોટરી UPS. યુપીએસ સાધનોની વિવિધ માત્રાને ધ્યાનમાં લેતા (કોષ્ટક 1), આનો અર્થ એ છે કે 86 સ્ટેટિક યુપીએસ મોડ્યુલોમાંથી 240 નિષ્ફળતાઓ અને 2 પિલર રોટરી યુપીએસ મોડ્યુલોમાંથી 20 નિષ્ફળતા, સમાન ડેટા સેન્ટર પર 48 થી વધુ 10 મેગાવોટના ઉપયોગી IT લોડ સાથે. ઓપરેશનના વર્ષો.

રશિયા અને સમગ્ર વિશ્વમાં ડેટા સેન્ટર્સ પર સ્ટેટિક યુપીએસના સંચાલનનો અનુભવ, ખુલ્લા સ્ત્રોતોમાંથી ઉપલબ્ધ નિષ્ફળતા અને સમારકામના આંકડાઓના આધારે ઉપરોક્ત ગણતરીઓની વિશ્વસનીયતાની પુષ્ટિ કરે છે.

બધા પિલર રોટરી UPS, અને ખાસ કરીને UB-V શ્રેણી, શુદ્ધ સાઈન વેવ પેદા કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનનો ઉપયોગ કરે છે અને પાવર કેપેસિટર અને IGBT ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરતા નથી, જે ઘણી વાર તમામ સ્ટેટિક UPS માં નિષ્ફળતાનું કારણ હોય છે. તદુપરાંત, સ્થિર યુપીએસ એ પાવર સપ્લાય સિસ્ટમનો એક જટિલ ભાગ છે. જટિલતા વિશ્વસનીયતા ઘટાડે છે. UB-V રોટરી UPS માં ઓછા ઘટકો અને વધુ મજબૂત સિસ્ટમ ડિઝાઇન (મોટર-જનરેટર) હોય છે, જે વિશ્વસનીયતા વધારે છે.

3. ઊર્જા કાર્યક્ષમતા

આધુનિક સ્ટેટિક યુપીએસમાં તેમના પુરોગામી કરતાં વધુ સારી ઓનલાઈન (અથવા "સામાન્ય" મોડ) ઊર્જા કાર્યક્ષમતા હોય છે. સામાન્ય રીતે 96,3% ની ટોચની કાર્યક્ષમતા મૂલ્યો સાથે. ઉચ્ચ આંકડાઓ ઘણીવાર ટાંકવામાં આવે છે, પરંતુ આ ત્યારે જ પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે સ્ટેટિક UPS ઓનલાઈન અને વૈકલ્પિક મોડ્સ (દા.ત. ECO-મોડ) વચ્ચે સ્વિચ કરીને કાર્ય કરે છે. જો કે, વૈકલ્પિક ઉર્જા-બચત મોડનો ઉપયોગ કરતી વખતે, લોડ કોઈપણ સુરક્ષા વિના બાહ્ય નેટવર્કથી કાર્ય કરે છે. આ કારણોસર, વ્યવહારમાં, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં ડેટા કેન્દ્રો ફક્ત ઑનલાઇન મોડનો ઉપયોગ કરે છે.

રોટરી UPS ની પિલર UB-V શ્રેણી સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન સ્થિતિ બદલાતી નથી, જ્યારે 98% લોડ સ્તર પર 100% કાર્યક્ષમતા ઓનલાઈન અને 97% લોડ સ્તર પર 50% કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે.

ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં આ તફાવત તમને ઓપરેશન દરમિયાન વીજળી પર નોંધપાત્ર બચત મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે (કોષ્ટક 2).

ટેબલ 2. 48 મેગાવોટ આઇટી લોડ સાથે ડેટા સેન્ટર પર ઊર્જા ખર્ચ બચાવો.

4. જગ્યા કબજે કરેલી

IGBT ટેક્નોલોજીમાં સંક્રમણ અને ટ્રાન્સફોર્મર્સ નાબૂદી સાથે સામાન્ય હેતુના સ્ટેટિક UPS નોંધપાત્ર રીતે વધુ કોમ્પેક્ટ બન્યા છે. જો કે, આ સંજોગોને ધ્યાનમાં રાખીને પણ, UB-V શ્રેણીના રોટરી UPS, પાવરના યુનિટ દીઠ કબજે કરેલી જગ્યાના સંદર્ભમાં 20% કે તેથી વધુનો લાભ પ્રદાન કરે છે. પરિણામી અવકાશ બચતનો ઉપયોગ ઉર્જા કેન્દ્રની શક્તિ વધારવા અને વધારાના સર્વરોને સમાવવા માટે બિલ્ડિંગની ઉપયોગી જગ્યા "સફેદ" વધારવા બંને માટે થઈ શકે છે.

ચોખા. 2. વિવિધ તકનીકોના 2 મેગાવોટ યુપીએસ દ્વારા કબજે કરેલી જગ્યા. માપવા માટે વાસ્તવિક સ્થાપનો.

5. ઉપલબ્ધતા

સારી રીતે રચાયેલ, બિલ્ટ અને સંચાલિત ડેટા સેન્ટરના મુખ્ય સૂચકોમાંનું એક તેનું ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપકતા પરિબળ છે. જ્યારે 100% અપટાઇમ હંમેશા એક ધ્યેય હોય છે, અહેવાલો સૂચવે છે કે વિશ્વના 30% કરતા વધુ ડેટા કેન્દ્રો દર વર્ષે ઓછામાં ઓછા એક બિનઆયોજિત આઉટેજનો અનુભવ કરે છે. આમાંના ઘણા માનવીય ભૂલને કારણે થાય છે, પરંતુ ઉર્જા ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પણ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. UB-V શ્રેણી મોનોબ્લોક ડિઝાઇનમાં સાબિત પિલર રોટરી UPS ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જેની વિશ્વસનીયતા અન્ય તમામ તકનીકો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. તદુપરાંત, યોગ્ય રીતે નિયંત્રિત વાતાવરણ સાથેના ડેટા સેન્ટરોમાં UB-V UPS ને જાળવણી માટે વાર્ષિક શટડાઉનની જરૂર પડતી નથી.

6. લવચીકતા

ઘણીવાર, ડેટા સેન્ટર IT સિસ્ટમ 3-5 વર્ષમાં અપડેટ અને આધુનિક થાય છે. તેથી, પાવર અને કૂલિંગ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર આને સમાવવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં લવચીક હોવા જોઈએ અને પૂરતા પ્રમાણમાં ભાવિ-પ્રૂફ હોવા જોઈએ. પરંપરાગત સ્થિર UPS અને UB-V UPS બંને વિવિધ રીતે ગોઠવી શકાય છે.

જો કે, બાદમાં પર આધારિત ઉકેલોની શ્રેણી વિશાળ છે, અને, સામાન્ય રીતે કહીએ તો, કારણ કે તે આ લેખના અવકાશની બહાર છે, તે 6-30 kV ના મધ્યમ વોલ્ટેજ વોલ્ટેજ પર અવિરત પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ્સ લાગુ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. એક N+1 રૂપરેખાંકનમાં ટાયર IV UI સ્તરને અનુરૂપ, એક અલગ સમાંતર બસ (IP બસ) સાથે ખર્ચ-અસરકારક, અત્યંત વિશ્વસનીય સિસ્ટમ્સ બનાવવા માટે, નવીનીકરણીય અને વૈકલ્પિક જનરેશન સ્ત્રોતો સાથે નેટવર્ક્સ પર કામ કરો.

નિષ્કર્ષ તરીકે, ઘણા નિષ્કર્ષ દોરવામાં આવી શકે છે. વધુ ડેટા કેન્દ્રો વિકસિત થાય છે, જ્યારે આર્થિક સૂચકાંકો, વિશ્વસનીયતા, પ્રતિષ્ઠાના પાસાઓ અને પર્યાવરણીય અસરને ઘટાડવા માટે એકસાથે નિયંત્રણ કરવું જરૂરી હોય ત્યારે તેમને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાનું વધુ જટિલ કાર્ય બને છે. સ્ટેટિક યુપીએસ ડેટા સેન્ટર્સમાં ભવિષ્યમાં ઉપયોગમાં લેવાઈ રહ્યા છે અને ઉપયોગમાં લેવાશે. જો કે, તે પણ નિર્વિવાદ છે કે પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ્સના ક્ષેત્રમાં હાલના અભિગમોના વિકલ્પો છે જે "સારા જૂના સ્ટેટિક્સ" પર નોંધપાત્ર ફાયદા ધરાવે છે.

સોર્સ: www.habr.com