モジュラー UPS が優れている理由とその経緯を説明する初心者向けの簡単な教育プログラム。
データセンター用の無停電電源装置は、建設アーキテクチャに応じて、モノブロックとモジュラーの XNUMX つの大きなグループに分類されます。 前者は従来のタイプの UPS に属し、後者は比較的新しく、より高度です。
モノブロック UPS とモジュラー UPS の違いは何ですか
モノブロック無停電電源装置では、出力電力は XNUMX つの電源ユニットによって供給されます。 モジュラー UPS では、主要コンポーネントは個別のモジュールの形式で作成され、統合されたキャビネットに配置されて連携して動作します。 これらの各モジュールには、制御プロセッサ、充電器、インバータ、整流器が装備されており、UPS の本格的な電源部分です。
簡単な例でこれを説明しましょう。 容量 40 kVA の 40 つの無停電電源装置 (モノブロック電源とモジュラー電源) を使用する場合、10 つ目は XNUMX kVA の容量を持つ XNUMX つの電源モジュールを備え、XNUMX つ目は、たとえば XNUMX kVA の容量を持つ XNUMX つの電源モジュールで構成されます。それぞれXNUMXkVA。
ズームオプション
電力需要の増加に伴いモノブロック UPS を使用する場合、同じ電力の本格的なユニットを既存の UPS と並列に接続する必要があります。 これはかなり複雑なプロセスです。
モジュール式ソリューションは、設計の柔軟性が高いという特徴があります。 この場合、XNUMX つ以上のモジュールをすでに機能しているユニットに接続できます。 これは非常に簡単な手順であり、短時間で完了できます。
スムーズなパワーアップの可能性
データセンター運用の初期段階では、容量をスムーズに増加させることが重要です。 最初の数か月で 30 ～ 40% の負荷がかかるのは非常に論理的です。 この電源専用に設計された無停電電源装置を使用する方が実用的かつ経済的です。 顧客ベースが拡大するにつれてデータセンターの負荷が増加し、それに伴い追加の電源の必要性も増加します。
技術インフラストラクチャに合わせて UPS の能力を段階的に高めると便利です。 モノブロック無停電電源装置を使用する場合、原理的にスムーズな電力増加は不可能です。 モジュール式 UPS を使用すると、実装が簡単です。
UPSの信頼性
信頼性に関して言えば、平均故障間隔 (MTBF) とシステムの平均復旧時間 (MTTR) という XNUMX つの概念に基づいて運用されます。
MTBF は確率的な値です。 平均故障間隔の値は、次の仮定に基づいています。システムの信頼性は、コンポーネントの数が増加すると低下します。
このパラメータによれば、モノブロック UPS には利点があります。 理由は簡単です。モジュラー UPS にはより多くのコンポーネントとプラグイン接続があり、それぞれが潜在的な障害点とみなされるからです。 したがって、理論的には、ここで失敗する可能性が高くなります。
ただし、データセンターで使用される無停電電源装置の場合、問題となるのは障害そのものではなく、UPS がどのくらいの時間動作しなくなるかです。 この設定は、平均システム回復時間 (MTTR) によって決まります。
ここでの利点はすでにモジュラーブロック側にあります。 電源を中断することなく、どのモジュールもすぐに交換できるため、MTTR が低くなります。 これには、このモジュールが在庫にあり、専門家が分解と設置を実行できることが必要です。 実際、所要時間は 30 分もかかりません。
モノブロック無停電電源装置の場合、状況はさらに複雑になります。 そんなにすぐに修復することはできません。 これには数時間から数日かかる場合があります。
システムの耐障害性を決定するには、もう XNUMX つのパラメータ、可用性またはその他の操作性を使用できます。 この指標が高くなると、平均故障間隔 (MTBF) が長くなり、システムの平均復元時間 (MTTR) が短くなります。 対応する式は次のようになります。
平均可用性 (稼働時間) =
モジュラー UPS に関しては、状況は次のとおりです。MTBF 値はモノブロック UPS よりも低いですが、同時に MTTR 指標も大幅に低くなります。 その結果、モジュール式無停電電源装置のパフォーマンスが向上します。
消費電力
モノブロック システムは冗長であるため、大幅に多くのエネルギーを必要とします。 N+1 冗長方式の例を使ってこれを説明しましょう。 N は、データセンター機器の動作に必要な負荷量です。 この例では、90 kVA とします。 N+1 方式は、障害が発生する前にシステム内で 1 つの冗長要素が未使用のままであることを意味します。
モノブロック 90 kVA 無停電電源装置を使用する場合、N + 1 方式を実装するには、同じユニットをもう 90 つ使用する必要があります。 これにより、システム全体の冗長性は XNUMX kVA になります。
30 kVA モジュラー UPS を使用する場合は、状況が異なります。 同じ負荷で、N + 1 回路を実装するには、同じモジュールがもう 90 つ必要になります。 その結果、システムの合計冗長性は 30 kVA ではなくなり、わずか XNUMX kVA になります。
したがって、モジュール式電源を使用すると、データセンター全体の電力消費を削減できるという結論になります。
経済
同じ電力の無停電電源装置を XNUMX 台使用する場合、モノブロック電源装置の方がモジュラー電源装置よりも安価です。 このため、モノブロック UPS は依然として人気があります。 ただし、出力電力を増やすと、既存のユニットに同じユニットをもう XNUMX 台追加する必要があるため、システムのコストが XNUMX 倍になります。 さらに、パッチパネルや配電盤の設置、新たなケーブル線の敷設も必要となります。
モジュール式無停電電源装置を使用すると、システムの電力をスムーズに増加できます。 これは、電源の既存のニーズを満たすのに十分な数のモジュールを購入するのにお金を費やす必要があることを意味します。 無駄な在庫がありません。
まとめ
モノブロック無停電電源装置は安価で、セットアップと操作が簡単です。 同時に、データセンターのエネルギー消費量が増加し、拡張が困難になります。 このようなシステムは、必要な容量が小さく、拡張が期待できない場合に便利で効果的です。
モジュラー UPS は、容易な拡張性、短い復旧時間、高い信頼性と可用性を特徴としています。 このようなシステムは、最小限のコストでデータセンターの容量を限界まで増やすのに最適です。
出所： habr.com