IT sanoati uzluksiz quvvat manbalarining (UPS) eng yirik iste'molchisi bo'lib, ishlab chiqarilgan barcha UPS birliklarining taxminan 75 foizini iste'mol qiladi. UPS uskunalarini barcha turdagi ma'lumotlar markazlariga, shu jumladan korporativ, tijorat va o'ta yirik kompaniyalarga yillik global sotish 3 milliard dollarni tashkil qiladi. Bundan tashqari, ma'lumotlar markazlariga UPS uskunalarini sotishning yillik o'sishi 10% ga yaqinlashmoqda va o'sib borayotgan ko'rinadi.
Ma'lumotlar markazlari tobora kattalashib bormoqda, bu esa o'z navbatida elektr ta'minoti infratuzilmasi uchun yangi muammolarni keltirib chiqaradi. Statik UPS larning aylanuvchi qurilmalarga nisbatan afzalliklari va aksincha, uzoq bahs-munozaralar mavjud bo'lsa-da, ko'pchilik muhandislar bir narsaga rozi bo'lishadi: quvvat qanchalik baland bo'lsa, uni boshqarish uchun elektr mashinalari shunchalik mos keladi: generatorlar elektr stansiyalarida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Barcha aylanadigan UPS tizimlari motor-generatorlardan foydalanadi, ammo ular turli xil dizaynlarga ega va, albatta, ularning xususiyatlari va xususiyatlari bilan farqlanadi. Bunday keng tarqalgan echimlardan biri mexanik ravishda bog'langan dizel dvigateli - dizel-aylanuvchi UPS (DRUPS). Biroq, global ma'lumotlar markazi qurilishida statik UPS tizimlari va boshqa dinamik UPS texnologiyasi - tabiiy sinus to'lqin kuchlanishini ishlab chiqaruvchi elektr mashinasini quvvat elektronikasi bilan birlashtirgan aylanadigan UPS tizimlari o'rtasida haqiqiy raqobat mavjud. Ushbu aylanuvchi UPS tizimlari batareyalar yoki volan bo'lishi mumkin bo'lgan energiya saqlash qurilmalariga elektr bilan bog'langan.
Boshqarish texnologiyasidagi zamonaviy yutuqlar, ishonchlilik, samaradorlik va quvvat zichligi, shuningdek, birlik narxining pastligi statik UPS tizimlariga xos bo'lmagan omillardir. Yaqinda taqdim etilgan Piller UB-V seriyasi munosib alternativani taklif etadi.
Keling, zamonaviy yirik ma'lumotlar markazi uchun UPS tizimini baholash va tanlashning ba'zi asosiy mezonlarini ko'rib chiqaylik, kontekstda texnologiya afzalroq ko'rinadi.
1. Kapital xarajatlar
To'g'ri, statik UPS kichikroq tizimlar uchun bir kVt uchun arzonroq narxni taklif qilishi mumkin, ammo bu afzallik katta quvvat tizimlariga kelganda tezda bug'lanadi. Statik UPS ishlab chiqaruvchilari muqarrar ravishda foydalanishga majbur bo'lgan modulli kontseptsiya quyidagi misolda bo'lgani kabi 250 kVt quvvatga ega kichik nominal quvvatga ega bo'lgan ko'p sonli UPS larning parallel ulanishi atrofida aylanadi. Ushbu yondashuv tizimning kerakli chiqish quvvatiga erishadi, biroq bir nechta ortiqcha komponentlarning murakkabligi tufayli u aylanadigan UPS yechimiga nisbatan 20-30% xarajat ustunligini yo'qotadi. Bundan tashqari, modullarning bu parallel ulanishi ham bitta UPS tizimidagi birliklar soni bo'yicha cheklovlarga ega, shundan so'ng parallel modulli tizimlarning o'zlari parallellashtirilishi kerak, bu esa qo'shimcha tarqatish moslamalari va kabellar tufayli yechimning narxini yanada oshiradi.
Jadval 1. 48 MVt IT yuki uchun misol yechim. UB-V monobloklarining katta hajmi vaqt va pulni tejaydi.
2. Ishonchlilik
So'nggi yillarda ma'lumotlar markazlari tobora ko'proq tovarga aylanib bormoqda, shu bilan birga ishonchlilik tobora ko'proq qabul qilinmoqda. Binobarin, bu yo'lda muammolarga olib keladi degan xavotirlar kuchaymoqda. Operatorlar statik UPS texnologiyasining kamchiliklari UPS modullarini tez va issiq almashtirish imkoniyati tufayli kam ta'mirlash vaqti (MTTR) orqali eng yaxshi yumshatiladi deb hisoblab, eng yuqori nosozliklarga chidamlilik darajasiga ("9" raqami) intiladi. Biroq, bu dalil o'z-o'zidan mag'lub bo'lishi mumkin. Qanchalik ko'p modullar ishtirok etsa, ishdan chiqish ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi va eng muhimi, bunday nosozlik umumiy tizimdagi yukning yo'qolishiga olib kelishi xavfi shunchalik yuqori bo'ladi. Hech qanday muvaffaqiyatsizlikka uchramaslik yaxshiroqdir.
Uskunaning ishlamay qolishi sonining normal ishlash vaqtida nosozliklar orasidagi o'rtacha vaqtga (MTBF) bog'liqligi 1-rasmda va tegishli hisob-kitoblarda ko'rsatilgan.
1-rasm. Uskunaning nosozliklari sonining MTBF ko'rsatkichiga bog'liqligi.
Oddiy ishlamay qolish egri chizig'ining (II) bo'limida uskunaning normal ishlashi paytida Q(t) ishdan chiqish ehtimoli Q(t) = e-(lx t) tasodifiy o'zgaruvchilarning eksponensial taqsimot qonuni bilan yaxshi tavsiflangan, bu erda l = 1/MTBF - ishlamay qolish tezligi va t - soatlarda ish vaqti. Shunga ko'ra, t vaqtdan keyin barcha birliklarning dastlabki sonidan N(0) nosozliksiz holatda N(t) birliklar bo'ladi: N(t) = Q(t)*N(0).
Statik UPS uchun o'rtacha MTBF 200 000 soatni tashkil qiladi, Piller UB-V aylanuvchi UPS uchun MTBF esa 1 300 000 soatni tashkil qiladi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, 10 yillik faoliyat davomida statik UPSlarning 36% ishdan chiqadi, aylanuvchi UPSlarning atigi 7%. UPS bloklarining har xil sonini hisobga olgan holda (1-jadval), bu 240 ta statik UPS modulidan 86 ta nosozlikni va 20 ta Piller aylanadigan UPS dan 2 ta nosozlikni, 10 yil davomida 48 MVt foydali AT yuki bilan bir xil ma'lumotlar markazida nosozlikni anglatadi.
Rossiya va butun dunyo bo'ylab ma'lumotlar markazlarida statik UPSlarni ishlatish tajribasi ochiq manbalarda mavjud bo'lgan nosozlik va ta'mirlash statistikasi asosida ushbu hisob-kitoblarning to'g'riligini tasdiqlaydi.
Barcha Piller aylanadigan UPSlar, xususan, UB-V seriyali, sof sinus to'lqin hosil qilish uchun elektr mashinasidan foydalanadi va quvvat kondensatorlari yoki IGBT tranzistorlarini ishlatmaydi, bu ko'pincha barcha statik UPSlarda ishlamay qolishning sababi hisoblanadi. Bundan tashqari, statik UPS elektr ta'minoti tizimining murakkab qismidir. Bu murakkablik ishonchlilikni pasaytiradi. UB-V aylanuvchi UPS larida kamroq komponentlar va mustahkamroq tizim dizayni (motor-generator) mavjud bo'lib, bu ishonchlilikni oshiradi.
3. Energiya samaradorligi
Zamonaviy statik UPS'lar onlayn (yoki "oddiy" rejimda) o'zlarining oldingilariga qaraganda ancha yaxshi energiya samaradorligiga ega, odatda 96,3% ni tashkil qiladi. Ko'pincha yuqoriroq raqamlar keltiriladi, ammo bunga faqat statik UPS onlayn va muqobil rejimlar (masalan, EKO rejimi) o'rtasida almashish orqali ishlaganda erishish mumkin. Biroq, muqobil energiya tejash rejimidan foydalanilganda, yuk hech qanday himoyasiz tarmoqdan ta'minlanadi. Shu sababli, amalda ma'lumotlar markazlari asosan faqat onlayn rejimdan foydalanadilar.
Piller UB-V rotatsion UPS seriyali normal ishlash vaqtida holatni o'zgartirmaydi, shu bilan birga onlayn rejimda 100% yuk darajasida 98% gacha samaradorlik va 50% yuk darajasida 97% samaradorlikni ta'minlaydi.
Energiya samaradorligidagi bu farq ish paytida elektr energiyasini sezilarli darajada tejash imkonini beradi (2-jadval).
Jadval 2. 48 MVt IT yuki bo'lgan ma'lumotlar markazida elektr energiyasini tejash.
4. Bo'sh joy egallagan
IGBT texnologiyasiga o'tish va transformatorlardan voz kechish bilan umumiy maqsadli statik UPS tizimlari sezilarli darajada ixchamlashdi. Biroq, buni yodda tutgan holda ham, UB-V seriyali aylanma UPS tizimlari quvvat birligi uchun maydonni 20% yoki undan ko'proq qisqartirishni ta'minlaydi. Olingan maydonni tejash energiya markazining quvvatini oshirish va qo'shimcha uskunalar uchun binoning "oq" foydalanish maydonini ko'paytirish uchun ishlatilishi mumkin. serverlar.
2-rasm. Turli texnologiyalarning 2 MVt quvvatga ega UPS uchun joy talablari. O'lchov uchun haqiqiy o'rnatishlar.
5. Mavjudligi
Yaxshi loyihalashtirilgan, qurilgan va boshqariladigan ma'lumotlar markazining asosiy ko'rsatkichlaridan biri uning yuqori xatolarga chidamlilik darajasidir. 100% ish vaqti har doim maqsad bo'lsa-da, hisobotlarda 30% dan ortiq ekanligi ko'rsatilgan. ma'lumotlar markazlari Dunyo bo'ylab har yili kamida bitta rejalashtirilmagan uzilish sodir bo'ladi. Ularning aksariyati inson xatosi tufayli yuzaga keladi, ammo energiya infratuzilmasi ham muhim rol o'ynaydi. UB-V seriyasi Pillerning tasdiqlangan aylanuvchi UPS texnologiyasidan bitta blokli dizaynda foydalanadi, bu boshqa texnologiyalarga qaraganda ancha yuqori ishonchlilikni ta'minlaydi. Bundan tashqari, to'g'ri boshqariladigan ma'lumotlar markazlaridagi UB-V UPS tizimlari yillik texnik xizmat ko'rsatishni to'xtatishni talab qilmaydi.
6. Moslashuvchanlik
Ma'lumotlar markazining AT tizimlari ko'pincha 3-5 yil davomida yangilanadi va modernizatsiya qilinadi. Shu sababli, quvvat va sovutish infratuzilmasi bunga moslashish uchun etarlicha moslashuvchan bo'lishi va kelajakka mos bo'lishi kerak. An'anaviy statik UPS va UB-V UPS turli yo'llar bilan sozlanishi mumkin.
Biroq, ikkinchisiga asoslangan echimlar diapazoni kengroq va umuman olganda, bu ushbu maqola doirasidan tashqarida bo'lganligi sababli, 6-30 kV kuchlanishli uzluksiz elektr ta'minoti tizimlarini qayta tiklanadigan va muqobil ishlab chiqarish manbalari bo'lgan tarmoqlarda ishlash uchun, iqtisodiy jihatdan samarali, o'ta ishonchli TiIP tizimlarini qurish uchun amalga oshirish imkonini beradi. N+1 konfiguratsiyasida UI darajasi.
Xulosa qilib aytganda, bir nechta fikrlarni aytish mumkin. Ma'lumotlar markazlari qanchalik ko'p rivojlansa, ularni optimallashtirish vazifasi bir vaqtning o'zida iqtisodiy ko'rsatkichlar, ishonchlilik, obro'-e'tibor va atrof-muhitga ta'sirni kuzatishni talab qiladi. Statik UPS tizimlari ma'lumotlar markazlarida ishlatilgan va bundan keyin ham foydalaniladi. Shu bilan birga, "eski yaxshi statik quvvat" ga nisbatan sezilarli afzalliklarni taqdim etadigan elektr ta'minoti tizimlariga mavjud yondashuvlarga alternativalar mavjudligi ham inkor etilmaydi.
Manba: www.habr.com
