Ang IT industry market ay ang pinakamalaking consumer ng uninterruptible power supply (UPS), gamit ang humigit-kumulang 75% ng lahat ng UPS na ginawa. Ang taunang pandaigdigang pagbebenta ng kagamitan ng UPS sa lahat ng uri ng mga data center, kabilang ang enterprise, komersyal at napakalaking, ay $3 bilyon. Kasabay nito, ang taunang pagtaas sa mga benta ng mga kagamitan sa UPS sa mga sentro ng data ay papalapit sa 10% at tila hindi ito ang limitasyon.
Ang mga sentro ng data ay nagiging mas malaki at mas malaki at ito, sa turn, ay lumilikha ng mga bagong hamon para sa imprastraktura ng enerhiya. Bagama't may mahabang debate tungkol sa kung paano mas mataas ang mga static na UPS kaysa sa mga dynamic at kabaligtaran, isang bagay na sasang-ayon ang karamihan sa mga inhinyero ay na kapag mas mataas ang kapangyarihan, mas angkop na mga de-koryenteng makina ang pangasiwaan ito: ang mga generator ay ginagamit upang makabuo. enerhiyang elektrikal sa mga planta ng kuryente.
Ang lahat ng mga dynamic na UPS ay gumagamit ng mga generator ng motor, ngunit ang mga ito ay may iba't ibang disenyo at tiyak na may iba't ibang mga tampok at katangian. Ang isa sa mga medyo karaniwang UPS ay isang solusyon na may mekanikal na konektadong diesel engine - isang diesel rotary UPS (DRIBP). Gayunpaman, sa pagsasanay sa mundo ng pagtatayo ng data center, ang tunay na kumpetisyon ay sa pagitan ng static na UPS at isa pang dynamic na teknolohiya ng UPS - rotary UPS, na isang kumbinasyon ng isang de-koryenteng makina na gumagawa ng sinusoidal na boltahe ng natural na hugis at power electronics. Ang ganitong mga rotary UPS ay may koneksyong elektrikal sa mga kagamitan sa pag-iimbak ng enerhiya, na maaaring mga baterya o flywheel.
Ang mga modernong pag-unlad sa teknolohiya ng kontrol, pagiging maaasahan, kahusayan at density ng kuryente, pati na rin ang mas mababang halaga ng yunit ng UPS power, ay mga salik na hindi natatangi sa static na UPS. Ang kamakailang ipinakilalang serye ng Piller UB-V ay isang karapat-dapat na alternatibo.
Tingnan pa natin ang ilan sa mga pangunahing pamantayan para sa pagtatasa at pagpili ng isang UPS system para sa isang modernong malaking data center sa konteksto kung saan ang teknolohiya ay mukhang mas kanais-nais.
1. Mga gastos sa kapital
Totoo na ang mga static na UPS ay maaaring mag-alok ng mas mababang presyo sa bawat kW para sa mas maliliit na UPS system, ngunit ang kalamangan na iyon ay mabilis na sumingaw pagdating sa mas malalaking sistema ng kuryente. Ang modular na konsepto na ang mga static na tagagawa ng UPS ay hindi maiiwasang mapipilitang gamitin ay umiikot sa parallel na koneksyon ng isang malaking bilang ng mga UPS na may maliit na rate ng kapangyarihan, halimbawa 1 kW ang laki tulad ng sa halimbawa sa ibaba. Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang kinakailangang halaga ng isang ibinigay na kapangyarihan ng output ng system, ngunit dahil sa pagiging kumplikado ng maraming mga dobleng elemento, nawawala ang 250-20% ng bentahe sa gastos kumpara sa gastos ng isang solusyon batay sa mga rotary UPS. Bukod dito, kahit na ang parallel na koneksyon na ito ng mga module ay may mga limitasyon sa bilang ng mga yunit sa isang UPS system, pagkatapos kung saan ang mga parallel modular system mismo ay dapat na magkatulad, na higit na nagpapataas ng gastos ng solusyon dahil sa karagdagang mga aparato sa pamamahagi at mga cable.
mesa 1. Halimbawa ng solusyon para sa IT load na 48 MW. Ang mas malaking sukat ng UB-V monoblocks ay nakakatipid ng oras at pera.
2. Maaasahan
Sa mga nagdaang taon, ang mga sentro ng data ay naging lalong nagiging commoditized na mga negosyo, habang ang pagiging maaasahan ay lalong ipinagwawalang-bahala. Kaugnay nito, lumalaki ang mga alalahanin na hahantong ito sa mga problema sa hinaharap. Habang ang mga operator ay nagsusumikap para sa maximum na fault tolerance (bilang ng "9") at ipinapalagay na ang mga pagkukulang ng static na teknolohiya ng UPS ay pinakamahusay na nagtagumpay sa pamamagitan ng low time to repair (MTTR) dahil sa kakayahang mabilis at mainit na magpalit ng mga module ng UPS. Ngunit ang argumentong ito ay maaaring makapipinsala sa sarili. Ang mas maraming module na kasangkot, mas mataas ang posibilidad ng pagkabigo at, mas mahalaga, mas mataas ang panganib na ang naturang pagkabigo ay magreresulta sa pagkawala ng load sa pangkalahatang sistema. Ito ay mas mahusay na walang pag-crash sa lahat.
Ang isang paglalarawan ng pag-asa ng bilang ng mga pagkabigo ng kagamitan sa halaga ng oras sa pagitan ng mga pagkabigo (MTBF) sa panahon ng normal na operasyon ay ipinapakita sa Fig. 1 at kaukulang mga kalkulasyon.
kanin. 1. Depende sa bilang ng mga pagkabigo ng kagamitan sa indicator ng MTBF.
Ang posibilidad ng pagkabigo ng kagamitan Q(t) sa panahon ng normal na operasyon, sa seksyon (II) ng normal na failure curve graph, ay lubos na inilarawan ng exponential distribution law ng mga random variable Q(t) = e-(Ξ»x t), kung saan Ξ» = 1/MTBF β mga pagkabigo sa intensity, at ang t ay ang oras ng pagpapatakbo sa mga oras. Alinsunod dito, pagkatapos ng oras t magkakaroon ng N(t) na mga pag-install sa isang walang problemang estado mula sa unang bilang ng lahat ng mga pag-install N(0): N(t) = Q(t)*N(0).
Ang average na MTBF ng static na UPS ay 200.000 oras, at ang MTBF ng UB-V Piller series rotary UPS ay 1.300.000 oras. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na higit sa 10 taon ng pagpapatakbo, 36% ng mga static na UPS ang makakaranas ng aksidente, at 7% lamang ng mga rotary UPS. Isinasaalang-alang ang iba't ibang dami ng UPS equipment (Talahanayan 1), nangangahulugan ito ng 86 na pagkabigo sa 240 static na UPS module at 2 pagkabigo sa 20 Piller rotary UPS module, sa parehong data center na may kapaki-pakinabang na IT load na 48 MW higit sa 10 taon ng operasyon.
Ang karanasan sa pagpapatakbo ng mga static na UPS sa mga data center sa Russia at sa buong mundo ay nagpapatunay sa pagiging maaasahan ng mga kalkulasyon sa itaas, batay sa mga istatistika ng mga pagkabigo at pag-aayos na makukuha mula sa mga bukas na mapagkukunan.
Ang lahat ng Piller rotary UPS, at lalo na ang UB-V series, ay gumagamit ng de-koryenteng makina upang makabuo ng purong sine wave at hindi gumagamit ng mga power capacitor at IGBT transistors, na kadalasang nagiging sanhi ng mga pagkabigo sa lahat ng static na UPS. Bukod dito, ang isang static na UPS ay isang kumplikadong bahagi ng sistema ng supply ng kuryente. Ang pagiging kumplikado ay binabawasan ang pagiging maaasahan. Ang mga rotary UPS ng UB-V ay may mas kaunting mga bahagi at isang mas matatag na disenyo ng system (motor-generator), na nagpapataas ng pagiging maaasahan.
3. Enerhiya na kahusayan
Ang mga modernong static na UPS ay may mas mahusay na online (o "normal" na mode) na kahusayan ng enerhiya kaysa sa kanilang mga nauna. Karaniwang may pinakamataas na mga halaga ng kahusayan na 96,3%. Ang mas mataas na mga numero ay madalas na sinipi, ngunit ito ay makakamit lamang kapag ang static na UPS ay gumagana sa pamamagitan ng paglipat sa pagitan ng online at alternatibong mga mode (hal. ECO-mode). Gayunpaman, kapag gumagamit ng alternatibong mode ng pag-save ng enerhiya, ang load ay tumatakbo mula sa panlabas na network nang walang anumang proteksyon. Para sa kadahilanang ito, sa pagsasanay, sa karamihan ng mga kaso ang mga data center ay gumagamit lamang ng online na mode.
Ang Piller UB-V series ng rotary UPS ay hindi nagbabago ng estado sa panahon ng normal na operasyon, habang naghahatid ng hanggang 98% na kahusayan online sa 100% na antas ng pagkarga at 97% na kahusayan sa 50% na antas ng pagkarga.
Ang pagkakaibang ito sa kahusayan ng enerhiya ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng makabuluhang pagtitipid sa kuryente sa panahon ng operasyon (Talahanayan 2).
mesa 2. Pagtitipid sa mga gastos sa enerhiya sa isang data center na may 48 MW ng IT load.
4. Space na inookupahan
Ang mga pangkalahatang layunin na static na UPS ay naging mas compact sa paglipat sa teknolohiya ng IGBT at ang pag-aalis ng mga transformer. Gayunpaman, kahit na isinasaalang-alang ang sitwasyong ito, ang mga rotary UPS ng serye ng UB-V ay nagbibigay ng pakinabang na 20% o higit pa sa mga tuntunin ng espasyo na inookupahan bawat yunit ng kapangyarihan. Ang nagreresultang pagtitipid sa espasyo ay maaaring magamit kapwa upang mapataas ang kapangyarihan ng sentro ng enerhiya at upang madagdagan ang "puti", kapaki-pakinabang na espasyo ng gusali upang mapaunlakan ang mga karagdagang server.
kanin. 2. Space na inookupahan ng 2 MW UPS ng iba't ibang teknolohiya. Mga tunay na pag-install sa sukat.
5. Pagkakaroon
Ang isa sa mga pangunahing tagapagpahiwatig ng isang mahusay na idinisenyo, binuo at pinapatakbo na data center ay ang mataas na resiliency factor nito. Habang ang 100% uptime ay palaging isang layunin, ang mga ulat ay nagpapahiwatig na higit sa 30% ng mga data center sa mundo ay nakakaranas ng hindi bababa sa isang hindi planadong pagkawala bawat taon. Marami sa mga ito ay sanhi ng pagkakamali ng tao, ngunit ang imprastraktura ng enerhiya ay gumaganap din ng isang mahalagang papel. Ang serye ng UB-V ay gumagamit ng napatunayang Piller rotary UPS na teknolohiya sa isang monoblock na disenyo, ang pagiging maaasahan nito ay mas mataas kaysa sa lahat ng iba pang mga teknolohiya. Bukod dito, ang mga UB-V UPS mismo sa mga data center na may maayos na kontroladong kapaligiran ay hindi nangangailangan ng taunang pagsasara para sa pagpapanatili.
6. Kakayahang umangkop
Kadalasan, ang mga data center IT system ay ina-update at na-moderno sa loob ng 3-5 taon. Samakatuwid, ang mga imprastraktura ng kuryente at pagpapalamig ay dapat sapat na kakayahang umangkop upang matugunan ito at maging sapat na patunay sa hinaharap. Parehong conventional static UPS at UB-V UPS ay maaaring i-configure sa iba't ibang paraan.
Gayunpaman, ang hanay ng mga solusyon batay sa huli ay mas malawak, at, sa pangkalahatan, dahil ito ay lampas sa saklaw ng artikulong ito, ginagawang posible na ipatupad ang mga uninterruptible power supply system sa katamtamang boltahe ng boltahe na 6-30 kV, upang magtrabaho sa mga network na may renewable at alternatibong generation source, upang bumuo ng cost-effective, lubos na maaasahang mga system na may nakahiwalay na parallel bus (IP Bus), na tumutugma sa antas ng Tier IV UI sa isang configuration ng N+1.
Bilang isang konklusyon, maraming mga konklusyon ang maaaring iguguhit. Ang mas maraming mga sentro ng data ay bubuo, nagiging mas kumplikado ang gawain ng pag-optimize ng mga ito, kapag kinakailangan upang sabay na kontrolin ang mga tagapagpahiwatig ng ekonomiya, mga aspeto ng pagiging maaasahan, reputasyon at pagliit ng epekto sa kapaligiran. Ang mga static na UPS ay ginamit at gagamitin sa hinaharap sa mga data center. Gayunpaman, hindi rin maikakaila na may mga alternatibo sa umiiral na mga diskarte sa larangan ng mga sistema ng suplay ng kuryente na may makabuluhang pakinabang sa "magandang lumang statics".
Pinagmulan: www.habr.com