一個針對初學者的簡短教育計劃，介紹為什麼模組化 UPS 更酷以及它是如何發生的。
根據其架構，資料中心不間斷電源分為兩大類：整體式電源和模組化電源。 前者屬於傳統類型的UPS，後者相對較新且更先進。
單體式 UPS 和模組化 UPS 有什麼差別？
在一體式不間斷電源中，輸出功率由一個電源單元提供。 在模組化UPS中，主要部件以單獨的模組形式製成，放置在統一的機櫃中並協同工作。 每個模組都配備了控制處理器、充電器、逆變器、整流器，代表了 UPS 的成熟電源部分。
讓我們用一個簡單的例子來解釋這一點。 如果我們採用兩個功率為40 kVA 的不間斷電源（整體式和模組化），那麼第一個將有一個功率為40 kVA 的電源模組，第二個將由例如四個功率模組組成，功率為10 kVA。每個 XNUMX kVA。
縮放選項
當使用整體式 UPS 且電力需求增加時，有必要將另一台具有相同功率的成熟設備並聯到現有設備上。 這是一個相當複雜的過程。
模組化解決方案提供了更大的設計靈活性。 在這種情況下，一個或多個模組可以連接到已經運行的單元。 這是一個相當簡單的過程，可以在短時間內完成。
平滑功率增加的可能性
在資料中心運作初期，功率的平滑提升非常重要。 很合乎邏輯的是，在最初的幾個月裡，它的負載量將達到 30-40%。 使用專為此電源設計的不間斷電源更加實用和經濟。 隨著客戶群的擴大，資料中心的負載將會增加，對額外電源的需求也會隨之增加。
隨著技術基礎設施的完善，可以輕鬆逐步增加UPS的功率。 當使用單塊不間斷電源時，原則上不可能平滑增加功率。 對於模組化 UPS，這很容易實現。
UPS 可靠性
在談論可靠性時，我們會用到兩個概念：平均故障時間（MTBF）和平均修復時間（MTTR）。
MTBF 是一個機率值。 平均故障間隔時間的值是基於以下假設：系統的可靠性隨著其組件數量的增加而降低。
在此參數中，單體式 UPS 具有優勢。 原因很簡單：模組化不間斷電源具有更多的組件和連接器，其中每一個都被認為是潛在的故障點。 因此，理論上這裡失敗的可能性更高。
然而，對於資料中心使用的不間斷電源來說，重要的不是故障本身，而是UPS將保持不工作狀態多久。 此參數由系統的平均恢復時間 (MTTR) 決定。
在這裡，模組化塊已經具有優勢。 它們具有低 MTTR 的特點，因為任何模組都可以在不中斷電源的情況下快速更換。 為此，此模組必須有庫存，並且可由一名專業人員進行拆卸和安裝。 事實上，時間不會超過30分鐘。
對於整體式不間斷電源，情況要複雜得多。 不可能這麼快修復它們。 這可能需要幾個小時到幾天的時間。
若要確定係統的容錯能力，您可以使用另一個參數 - 可用性或其他可操作性。 此指標越高，平均故障間隔時間（MTBF）越高，系統的平均恢復時間（MTTR）越低。 對應的公式如下：
平均可用性（可操作性）=
對於模組化UPS來說，情況是這樣的：其MTBF值低於單體UPS，但同時其MTTR值也明顯較低。 因此，模組化不間斷電源的性能更高。
功耗
整體系統需要更多的能量，因為它是多餘的。 讓我們使用 N+1 冗餘方案的範例來解釋這一點。 N是運作資料中心設備所需的負載量。 在我們的例子中，我們將其視為 90 kVA。 N+1 方案表示在發生故障之前系統中仍保留 1 個備用元件。
當使用功率為 90 kVA 的單塊不間斷電源時，若要實現 N+1 電路，您需要使用另一個相同的單元。 因此，總系統冗餘將為 90 kVA。
當使用容量為 30 kVA 的模組化 UPS 時，情況有所不同。 在相同的負載下，要實現N+1電路，您將需要另一個相同類型的模組。 因此，總系統冗餘將不再是 90 kVA，而僅為 30 kVA。
由此得出結論：使用模組化電源可以降低資料中心整體的能耗。
經濟
如果您使用兩個相同功率的不間斷電源，那麼一體式不間斷電源比模組化不間斷電源便宜。 因此，一體式 UPS 仍然很受歡迎。 然而，增加輸出功率將使系統成本增加一倍，因為必須在現有設備上添加另一個相同的設備。 此外，還需要安裝配線架和配電板，以及鋪設新的電纜線路。
當使用模組化不間斷電源時，可以平滑地增加系統功率。 這意味著您將不得不花錢購買足夠數量的模組來滿足現有的供電需求。 沒有不必要的庫存。
結論
一體成型不間斷電源價格低廉且易於配置和操作。 同時，它們增加了資料中心的能耗並且難以擴展。 在需要小容量且不期望擴展的情況下，此類系統方便且有效率。
模組化 UPS 的特點是易於擴展、恢復時間最短、可靠性和可用性高。 此類系統非常適合以最低成本在任何程度上增加資料中心容量。
來源： www.habr.com