Et kort pedagogisk program for nybegynnere om hvorfor modulære UPS-er er kulere og hvordan det skjedde.
Basert på deres arkitektur er avbruddsfri strømforsyning for datasentre delt inn i to store grupper: monoblokk og modulær. Førstnevnte tilhører den tradisjonelle typen UPS, sistnevnte er relativt nye og mer avanserte.
Hva er forskjellen mellom monoblokk og modulære UPSer?
I monoblokk avbruddsfri strømforsyning leveres utgangseffekten av én strømenhet. I modulære UPS-er er hovedkomponentene laget i form av separate moduler, som plasseres i enhetlige skap og fungerer sammen. Hver av disse modulene er utstyrt med en kontrollprosessor, lader, inverter, likeretter og representerer en fullverdig kraftdel av UPS-en.
La oss forklare dette med et enkelt eksempel. Hvis vi tar to avbruddsfrie strømforsyninger - monoblokk og modulær - med en effekt på 40 kVA, vil den første ha en strømmodul med en effekt på 40 kVA, og den andre vil for eksempel bestå av fire strømmoduler med strøm på 10 kVA hver.
Skaleringsalternativer
Når du bruker monoblokk UPS-er med økt strømbehov, er det nødvendig å koble en annen fullverdig enhet med samme kraft parallelt med den eksisterende. Dette er en ganske komplisert prosess.
Modulære løsninger gir større designfleksibilitet. I dette tilfellet kan en eller flere moduler kobles til en allerede fungerende enhet. Dette er en ganske enkel prosedyre som kan gjennomføres på kort tid.
Mulighet for jevn effektøkning
En jevn økning i kraft er viktig i den innledende fasen av datasenterdriften. Det er ganske logisk at det i løpet av de første månedene vil være 30-40% lastet. Det er mer praktisk og økonomisk å bruke avbruddsfri strømforsyning designet spesielt for denne strømmen. Etter hvert som kundebasen utvides vil datasenterbelastningen øke, og med det vil behovet for ekstra strømforsyning øke.
Det er praktisk å øke kraften til UPS-en steg for steg sammen med den tekniske infrastrukturen. Når du bruker monoblokk avbruddsfri strømforsyning, er en jevn økning i kraft i prinsippet umulig. Med modulære UPS-er er dette enkelt å implementere.
UPS-pålitelighet
Når vi snakker om pålitelighet vil vi bruke to begreper: gjennomsnittlig tid mellom feil (MTBF) og gjennomsnittlig tid til reparasjon (MTTR).
MTBF er en sannsynlighetsverdi. Verdien av gjennomsnittlig tid mellom feil er basert på følgende postulat: påliteligheten til et system avtar med en økning i antall komponenter.
I denne parameteren har monoblokk UPS-er en fordel. Årsaken er enkel: modulære avbruddsfrie strømforsyninger har flere komponenter og kontakter, som hver regnes som et potensielt feilpunkt. Følgelig er muligheten for feil teoretisk høyere her.
For avbruddsfri strømforsyning som brukes i datasentre er det imidlertid ikke feilen i seg selv som er viktig, men hvor lenge UPS-en vil være ute av drift. Denne parameteren bestemmes av systemets gjennomsnittlige tid til gjenoppretting (MTTR).
Her er fordelen allerede på siden av modulære blokker. De har lav MTTR fordi alle moduler raskt kan byttes ut uten å avbryte strømforsyningen. For å gjøre dette er det nødvendig at denne modulen er på lager, og demontering og installasjon kan utføres av en spesialist. Faktisk tar det ikke mer enn 30 minutter.
Med monoblokk avbruddsfri strømforsyning er situasjonen mye mer komplisert. Det vil ikke være mulig å reparere dem så raskt. Dette kan ta fra flere timer til flere dager.
For å bestemme feiltoleransen til et system, kan du bruke en parameter til - tilgjengelighet eller på annen måte drift. Denne indikatoren er høyere, jo høyere gjennomsnittstiden mellom feil (MTBF) og jo lavere systemets gjennomsnittlige tid til gjenoppretting (MTTR). Den tilsvarende formelen er som følger:
gjennomsnittlig tilgjengelighet (operabilitet) =
I forhold til modulære UPS-er er situasjonen som følger: deres MTBF-verdi er lavere enn monoblokk-UPS-er, men samtidig har de en betydelig lavere MTTR-verdi. Som et resultat er ytelsen til modulære avbruddsfrie strømforsyninger høyere.
Strømforbruk
Et monoblokksystem krever betydelig mer energi fordi det er overflødig. La oss forklare dette ved å bruke et eksempel for N+1-redundansordningen. N er mengden belastning som kreves for å betjene datasenterutstyret. I vårt tilfelle vil vi ta det lik 90 kVA. N+1-ordningen betyr at 1 reserveelement forblir ubrukt i systemet før en feil.
Når du bruker en monoblokk avbruddsfri strømforsyning med en effekt på 90 kVA, for å implementere N+1-kretsen, må du bruke en annen identisk enhet. Som et resultat vil den totale systemredundansen være 90 kVA.
Ved bruk av modulære UPS-er med en kapasitet på 30 kVA er situasjonen annerledes. Med samme belastning, for å implementere N+1-kretsen, trenger du en annen modul av samme type. Som et resultat vil den totale systemredundansen ikke lenger være 90 kVA, men kun 30 kVA.
Derav konklusjonen: bruk av modulære strømforsyninger kan redusere energiforbruket til datasenteret som helhet.
Økonomi
Hvis du tar to avbruddsfrie strømforsyninger med samme kraft, er monoblokken billigere enn den modulære. Av denne grunn forblir monoblokk UPS-er populære. Å øke utgangseffekten vil imidlertid doble kostnadene for systemet, fordi en annen identisk enhet må legges til den eksisterende. I tillegg vil det være behov for å montere lappetavler og fordelingstavler, samt legge nye kabellinjer.
Når du bruker modulære avbruddsfrie strømforsyninger, kan systemeffekten økes jevnt. Dette betyr at du vil måtte bruke penger på å kjøpe et slikt antall moduler som er tilstrekkelig for å tilfredsstille eksisterende strømforsyningsbehov. Ingen unødvendig lager.
Konklusjon
Monoblokk avbruddsfri strømforsyning er lavpriset og enkel å konfigurere og betjene. Samtidig øker de energiforbruket til datasenteret og er vanskelige å skalere. Slike systemer er praktiske og effektive der små kapasiteter kreves og utvidelse ikke forventes.
Modulære UPS-er er preget av enkel skalerbarhet, minimal gjenopprettingstid, høy pålitelighet og tilgjengelighet. Slike systemer er optimale for å øke datasenterkapasiteten i noen grad til minimale kostnader.
Kilde: www.habr.com