모노블록 vs 모듈러 UPS

모듈형 UPS가 왜 더 멋진지, 그리고 어떻게 발생했는지에 대한 초보자를 위한 짧은 교육 프로그램입니다.

데이터 센터용 무정전 전원 공급 장치는 아키텍처에 따라 모노블록과 모듈형이라는 두 가지 큰 그룹으로 나뉩니다. 전자는 전통적인 유형의 UPS에 속하고 후자는 비교적 새롭고 더 발전된 유형입니다.

모노블록 UPS와 모듈형 UPS의 차이점은 무엇입니까?

모노블록 무정전 전원 공급 장치에서는 출력 전원이 하나의 전원 장치에서 제공됩니다. 모듈형 UPS의 주요 구성 요소는 별도의 모듈 형태로 제작되어 통합 캐비닛에 배치되어 함께 작동합니다. 이러한 각 모듈에는 제어 프로세서, 충전기, 인버터, 정류기가 장착되어 있으며 UPS의 완전한 전원 부분을 나타냅니다.

간단한 예를 들어 설명해 보겠습니다. 전력이 40kVA인 두 개의 무정전 전원 공급 장치(모노블록 및 모듈러)를 사용하는 경우 첫 번째는 전력이 40kVA인 전원 모듈 10개를 갖게 되고, 두 번째는 예를 들어 전력이 XNUMXkVA인 XNUMX개의 전원 모듈로 구성됩니다. 각각 XNUMXkVA입니다.

확장 옵션

전력 수요가 증가하는 모노블록 UPS를 사용하는 경우 동일한 전력을 갖춘 또 다른 본격적인 장치를 기존 장치와 병렬로 연결해야 합니다. 이것은 다소 복잡한 과정입니다.

모듈식 솔루션은 더욱 뛰어난 설계 유연성을 제공합니다. 이 경우 하나 이상의 모듈을 이미 작동하는 장치에 연결할 수 있습니다. 이는 짧은 시간 내에 완료할 수 있는 매우 간단한 절차입니다.

원활한 전력증가 가능성

데이터센터 운영 초기에는 원활한 전력 증가가 중요하다. 첫 달에는 30-40%의 로드가 발생한다는 것은 매우 논리적입니다. 이 전원을 위해 특별히 설계된 무정전 전원 공급 장치를 사용하는 것이 더 실용적이고 경제적입니다. 고객 기반이 확대됨에 따라 데이터 센터 부하가 증가하고 이에 따라 추가 전원 공급 장치의 필요성도 증가할 것입니다.

기술 인프라와 함께 UPS의 전력을 단계적으로 높이는 것이 편리합니다. 모노블록 무정전 전원공급장치를 사용하는 경우 원칙적으로 원활한 전력 증가는 불가능합니다. 모듈형 UPS를 사용하면 이를 쉽게 구현할 수 있습니다.

UPS 신뢰성

신뢰성에 관해 이야기할 때 MTBF(평균 고장 간격)와 MTTR(평균 수리 시간)이라는 두 가지 개념을 사용합니다.

MTBF는 확률적 값입니다. 평균 고장 간격 값은 다음 가정을 기반으로 합니다. 즉, 구성 요소 수가 증가하면 시스템의 신뢰성이 감소합니다.

이 매개변수에서는 모노블록 UPS가 유리합니다. 그 이유는 간단합니다. 모듈형 무정전 전원 공급 장치에는 더 많은 구성 요소와 커넥터가 있으며, 각각은 잠재적인 장애 지점으로 간주됩니다. 따라서 이론적으로 실패 가능성은 여기에서 더 높습니다.

그러나 데이터 센터에 사용되는 무정전 전원 공급 장치의 경우 중요한 것은 고장 자체가 아니라 UPS가 얼마나 오랫동안 작동하지 않는지입니다. 이 매개변수는 시스템의 MTTR(평균 복원 시간)에 의해 결정됩니다.

여기서 장점은 이미 모듈식 블록 측면에 있습니다. 전원 공급을 중단하지 않고 모든 모듈을 신속하게 교체할 수 있기 때문에 MTTR이 낮습니다. 이를 위해서는 이 모듈의 재고가 있어야 하며 전문가 한 명이 분해 및 설치를 수행할 수 있습니다. 실제로는 30분도 채 걸리지 않습니다.

모노블록 무정전 전원 공급 장치를 사용하면 상황이 훨씬 더 복잡해집니다. 그렇게 빨리 수리하는 것은 불가능합니다. 이 작업은 몇 시간에서 며칠이 걸릴 수 있습니다.

시스템의 내결함성을 결정하기 위해 가용성 또는 기타 조작성이라는 매개 변수를 하나 더 사용할 수 있습니다. 이 표시기가 높을수록 평균 고장 간격(MTBF)이 길어지고 시스템의 평균 복구 시간(MTTR)이 낮아집니다. 해당 공식은 다음과 같습니다.

평균 가용성(운영성) =

모듈형 UPS와 관련하여 상황은 다음과 같습니다. MTBF 값은 모노블록 UPS보다 낮지만 동시에 MTTR 값도 상당히 낮습니다. 결과적으로 모듈형 무정전 전원 공급 장치의 성능이 더 높습니다.

소비 전력

모노블록 시스템은 중복되기 때문에 훨씬 더 많은 에너지가 필요합니다. N+1 중복 구성표의 예를 사용하여 이를 설명하겠습니다. N은 데이터센터 장비를 작동하는데 필요한 부하량이다. 우리의 경우에는 90kVA와 동일하게 사용합니다. N+1 방식은 오류가 발생하기 전에 예비 요소 1개가 시스템에서 사용되지 않은 상태로 남아 있음을 의미합니다.

90kVA 전력의 모노블록 무정전 전원 공급 장치를 사용하는 경우 N+1 회로를 구현하려면 다른 동일한 장치를 사용해야 합니다. 결과적으로 전체 시스템 이중화는 90kVA가 됩니다.

30kVA 용량의 모듈형 UPS를 사용하는 경우 상황이 다릅니다. 동일한 부하로 N+1 회로를 구현하려면 동일한 유형의 다른 모듈이 필요합니다. 결과적으로 전체 시스템 이중화는 더 이상 90kVA가 아니라 30kVA에 불과합니다.

따라서 결론은 모듈형 전원 공급 장치를 사용하면 데이터 센터 전체의 에너지 소비를 줄일 수 있다는 것입니다.

경제

동일한 전력의 무정전 전원 공급 장치 XNUMX개를 사용하는 경우 모노블록이 모듈형보다 저렴합니다. 이러한 이유로 모노블록 UPS는 여전히 인기가 높습니다. 그러나 출력 전력을 높이면 기존 장치에 동일한 장치를 추가해야 하므로 시스템 비용이 두 배로 늘어납니다. 또한 패치 패널과 배전반을 설치하고 새로운 케이블 라인을 설치해야 합니다.

모듈형 무정전 전원 공급 장치를 사용하면 시스템 전력을 원활하게 높일 수 있습니다. 이는 기존 전원 공급 장치 요구 사항을 충족하기에 충분한 수의 모듈을 구입하는 데 비용을 지출해야 함을 의미합니다. 불필요한 재고가 없습니다.

결론

모노블록 무정전 전원 공급 장치는 가격이 저렴하고 구성 및 작동이 쉽습니다. 동시에 데이터 센터의 에너지 소비를 증가시키고 확장이 어렵습니다. 이러한 시스템은 작은 용량이 필요하고 확장이 예상되지 않는 경우 편리하고 효율적입니다.

모듈형 UPS는 쉬운 확장성, 최소 복구 시간, 높은 신뢰성 및 가용성이 특징입니다. 이러한 시스템은 최소한의 비용으로 데이터 센터 용량을 어느 정도 늘리는 데 적합합니다.

출처 : habr.com