IT sanoati bozori uzluksiz quvvat manbalarining (UPS) eng yirik iste'molchisi bo'lib, ishlab chiqarilgan barcha UPSning taxminan 75 foizidan foydalanadi. UPS uskunasining barcha turdagi ma'lumotlar markazlariga, shu jumladan korporativ, tijorat va o'ta yirik korxonalarga yillik global sotuvi 3 milliard dollarni tashkil qiladi. Shu bilan birga, ma'lumotlar markazlarida UPS uskunalarini sotishning yillik o'sishi 10% ga yaqinlashmoqda va bu chegara emasga o'xshaydi.
Ma'lumotlar markazlari tobora kattalashib bormoqda va bu, o'z navbatida, energetika infratuzilmasi uchun yangi muammolarni keltirib chiqaradi. Statik UPS larning dinamikdan qanchalik ustunligi va aksincha ekanligi haqida uzoq munozaralar mavjud bo'lsa-da, ko'pchilik muhandislar rozi bo'ladigan narsa shundaki, quvvat qanchalik yuqori bo'lsa, uni boshqarish uchun mos keladigan elektr mashinalari: generatorlar. elektr stansiyalarida elektr energiyasi.
Barcha dinamik UPS motor generatorlaridan foydalanadi, lekin ular turli xil dizaynlarga ega va, albatta, turli xil xususiyatlar va xususiyatlarga ega. Ushbu juda keng tarqalgan UPSlardan biri mexanik ravishda ulangan dizel dvigateli - dizel aylanadigan UPS (DRIBP) bilan yechimdir. Biroq, ma'lumotlar markazini qurishning jahon amaliyotida haqiqiy raqobat statik UPS va boshqa dinamik UPS texnologiyasi - tabiiy shakldagi sinusoidal kuchlanish va quvvat elektronini ishlab chiqaradigan elektr mashinasining kombinatsiyasi bo'lgan aylanadigan UPS o'rtasida. Bunday aylanadigan UPSlar energiya saqlash qurilmalari bilan elektr aloqasiga ega, ular batareyalar yoki volan bo'lishi mumkin.
Boshqarish texnologiyasidagi zamonaviy yutuqlar, ishonchlilik, samaradorlik va quvvat zichligi, shuningdek, UPS quvvatining arzonligi statik UPS uchun xos bo'lmagan omillardir. Yaqinda taqdim etilgan Piller UB-V seriyasi munosib alternativ hisoblanadi.
Keling, zamonaviy yirik ma'lumotlar markazi uchun UPS tizimini baholash va tanlashning asosiy mezonlaridan ba'zilarini ko'rib chiqaylik, kontekstda texnologiya afzalroq ko'rinadi.
1. Kapital xarajatlar
To'g'ri, statik UPS kichikroq UPS tizimlari uchun kVt uchun pastroq narxni taklif qilishi mumkin, ammo bu afzallik katta quvvat tizimlariga kelganda tezda bug'lanadi. Statik UPS ishlab chiqaruvchilari muqarrar ravishda qabul qilishga majbur bo'lgan modulli kontseptsiya kichik nominal quvvatga ega ko'p sonli UPS larning parallel ulanishi atrofida aylanadi, masalan, quyidagi misolda bo'lgani kabi o'lchami 1 kVt. Ushbu yondashuv ma'lum bir tizimning chiqish quvvatining kerakli qiymatiga erishishga imkon beradi, lekin ko'plab takrorlanadigan elementlarning murakkabligi tufayli u aylanadigan UPSlarga asoslangan yechim narxiga nisbatan 250-20% xarajat ustunligini yo'qotadi. Bundan tashqari, modullarning ushbu parallel ulanishi ham bitta UPS tizimidagi birliklar soni bo'yicha cheklovlarga ega, shundan so'ng parallel modulli tizimlarning o'zlari parallel bo'lishi kerak, bu esa qo'shimcha tarqatish moslamalari va kabellar tufayli yechimning narxini yanada oshiradi.
Jadval 1. 48 MVt IT yuki uchun yechim misoli. UB-V monobloklarining katta hajmi vaqt va pulni tejaydi.
2. Ishonchlilik
So'nggi yillarda ma'lumotlar markazlari tobora ko'proq tovarlangan korxonalarga aylandi, shu bilan birga ishonchlilik tobora ko'proq qabul qilinmoqda. Shu munosabat bilan, bu kelajakda muammolarga olib keladi, degan xavotirlar kuchaymoqda. Operatorlar maksimal nosozliklarga chidamliligiga intilishadi ("9" soni) va UPS modullarini tez va issiq almashtirish qobiliyati tufayli statik UPS texnologiyasining kamchiliklarini ta'mirlash uchun kam vaqt (MTTR) bilan engish yaxshidir. Ammo bu bahs 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 tizimda yukning yo'qolishiga olib kelishi xavfi shunchalik yuqori bo'ladi. Hech qanday avariya bo'lmagani yaxshiroqdir.
Uskunaning ishlamay qolishi sonining normal ish paytida nosozliklar orasidagi vaqt (MTBF) qiymatiga bog'liqligi rasmda ko'rsatilgan. 1 va tegishli hisob-kitoblar.
Guruch. 1. Uskunaning nosozliklari sonining MTBF ko'rsatkichiga bog'liqligi.
Oddiy ishlamay qolish egri grafigining (II) bo'limida uskunaning normal ishlashi vaqtida Q(t) ishdan chiqish ehtimoli Q(t) = e-(lx t) tasodifiy o'zgaruvchilarning eksponensial taqsimot qonuni bilan juda yaxshi tasvirlangan, bunda l = 1 / MTBF - intensivlikdagi nosozliklar va t - soatlarda ish vaqti. Shunga ko'ra, t vaqtidan keyin barcha o'rnatishlarning boshlang'ich sonidan N(0): N(t) = Q(t)*N(0) dan muammosiz holatda N(t) o'rnatish bo'ladi.
Statik UPS ning o'rtacha MTBF 200.000 1.300.000 soatni tashkil qiladi va UB-V Piller seriyali aylanma UPS MTBF 10 36 7 soatni tashkil qiladi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, 1 yildan ortiq ishlaganda statik UPSlarning 86 foizi avariyaga duchor bo'ladi va aylanma UPSlarning atigi 240 foizi. Turli xil miqdordagi UPS uskunalarini hisobga olgan holda (2-jadval), bu 20 ta statik UPS modulidan 48 ta nosozlikni va 10 ta Piller aylanadigan UPS modulidan XNUMX ta nosozlikni anglatadi, foydali AT yuki XNUMX MVt XNUMX dan ortiq bo'lgan bir xil ma'lumotlar markazida. faoliyat yillari.
Rossiya va butun dunyo bo'ylab ma'lumotlar markazlarida statik UPSlarni ishlatish tajribasi ochiq manbalardan mavjud bo'lgan nosozliklar va ta'mirlashlar statistikasi asosida yuqoridagi hisob-kitoblarning ishonchliligini tasdiqlaydi.
Barcha Piller aylanadigan UPS'lari va xususan UB-V seriyali sof sinus to'lqinini yaratish uchun elektr mashinasidan foydalanadi va quvvat kondensatorlari va IGBT tranzistorlaridan foydalanmaydi, bu ko'pincha barcha statik UPS'lardagi nosozliklar sababidir. Bundan tashqari, statik UPS elektr ta'minoti tizimining murakkab qismidir. 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 UPSlar avvalgilariga qaraganda onlayn (yoki "normal" rejimda) energiya samaradorligi ancha yaxshi. Odatda samaradorlikning eng yuqori ko'rsatkichlari 96,3% ni tashkil qiladi. Ko'pincha yuqoriroq raqamlar keltiriladi, ammo bu faqat statik UPS onlayn va muqobil rejimlar (masalan, ECO-rejimi) o'rtasida almashish orqali ishlaganda erishish mumkin. Biroq, muqobil energiya tejash rejimidan foydalanilganda, yuk tashqi tarmoqdan hech qanday himoyasiz ishlaydi. Shu sababli, amalda ko'p hollarda ma'lumotlar markazlari faqat onlayn rejimdan foydalanadi.
Piller UB-V seriyali aylanuvchi UPS normal ishlash vaqtida holatini o'zgartirmaydi, shu bilan birga 98% yuk darajasida 100% gacha samaradorlik va 97% yuk darajasida 50% samaradorlikni ta'minlaydi.
Energiya samaradorligidagi bu farq ish paytida elektr energiyasini sezilarli darajada tejash imkonini beradi (2-jadval).
Jadval 2. 48 MVt IT yukiga ega bo'lgan ma'lumotlar markazida energiya xarajatlarini tejash.
4. Bo'sh joy egallagan
Umumiy maqsadli statik UPS IGBT texnologiyasiga o'tish va transformatorlarni yo'q qilish bilan sezilarli darajada ixcham bo'ldi. Biroq, ushbu holatni hisobga olgan holda ham, UB-V seriyali aylanma UPSlar quvvat birligi uchun egallagan joy bo'yicha 20% yoki undan ko'proq daromadni ta'minlaydi. Olingan joyni tejash energiya markazining kuchini oshirish uchun ham, qo'shimcha serverlarni joylashtirish uchun binoning "oq", foydali maydonini oshirish uchun ham ishlatilishi mumkin.
Guruch. 2. Turli texnologiyalarning 2 MVt quvvatga ega UPS egallagan maydoni. O'lchov uchun haqiqiy o'rnatish.
5. Mavjudligi
Yaxshi ishlab chiqilgan, qurilgan va boshqariladigan ma'lumotlar markazining asosiy ko'rsatkichlaridan biri uning yuqori chidamlilik omilidir. 100% ish vaqti har doim maqsad bo'lsa-da, hisobotlar shuni ko'rsatadiki, dunyodagi ma'lumotlar markazlarining 30% dan ortig'i yiliga kamida bir marta rejalashtirilmagan uzilishlarga duch keladi. Ularning aksariyati inson xatosi tufayli yuzaga keladi, lekin energiya infratuzilmasi ham muhim rol o'ynaydi. UB-V seriyali monoblokli konstruksiyada tasdiqlangan Piller rotatorli UPS texnologiyasidan foydalanadi, uning ishonchliligi boshqa barcha texnologiyalardan sezilarli darajada yuqori. Bundan tashqari, UB-V UPS-larining o'zlari to'g'ri boshqariladigan muhitga ega ma'lumotlar markazlarida texnik xizmat ko'rsatish uchun yillik o'chirishni talab qilmaydi.
6. Moslashuvchanlik
Ko'pincha ma'lumotlar markazining AT tizimlari 3-5 yil ichida yangilanadi va modernizatsiya qilinadi. Shu sababli, quvvat va sovutish infratuzilmalari bunga moslashish uchun etarlicha moslashuvchan bo'lishi va kelajakka etarlicha mos bo'lishi kerak. An'anaviy statik UPS ham, UB-V UPS ham turli yo'llar bilan sozlanishi mumkin.
Biroq, ikkinchisiga asoslangan echimlar diapazoni yanada kengroq va umuman olganda, bu ushbu maqola doirasidan tashqarida bo'lganligi sababli, 6-30 kV kuchlanishli uzluksiz elektr ta'minoti tizimlarini amalga oshirishga imkon beradi. qayta tiklanadigan va muqobil ishlab chiqarish manbalariga ega tarmoqlarda ishlash, N+1 konfiguratsiyasida IV darajali UI darajasiga mos keladigan izolyatsiyalangan parallel avtobus (IP avtobus) bilan tejamkor, yuqori ishonchli tizimlarni yaratish.
Xulosa sifatida bir nechta xulosalar chiqarish mumkin. Ma'lumotlar markazlari qanchalik ko'p rivojlansa, bir vaqtning o'zida iqtisodiy ko'rsatkichlarni, ishonchlilik jihatlarini, obro'sini va atrof-muhitga ta'sirini minimallashtirishni nazorat qilish zarur bo'lganda, ularni optimallashtirish vazifasi shunchalik murakkablashadi. Statik UPSlar ma'lumotlar markazlarida ishlatilgan va kelajakda ham foydalaniladi. Shu bilan birga, elektr ta'minoti tizimlari sohasida "yaxshi eski statika" dan sezilarli afzalliklarga ega bo'lgan mavjud yondashuvlarga alternativalar mavjudligi ham inkor etilmaydi.
Manba: www.habr.com