武漢中電通電力設備有限公司
? ? ?1 )系統簡單、實用。
? ? ? ?按照安全級別要求,數據中心的電源系統應當有雙路電源輸入,本方案采用一臺柴油發電機組作為備用電源,具有以下優點:
? ? ? ?①有效節省購買系統同步追蹤器( LBS )的投資。
? ? ? ?②排除系統同步追蹤器( LBS )的單點故障點。
? ? ? ?③兩臺UPS是彼此獨立的,沒有相互關聯,任何一臺故障都不會影響到另外一臺,從而提高了系統的可用度。
? ? ? ?每臺UPS的主輸入和旁路輸入都有其獨立的開關,萬一主回路有問題使開關跳脫了, UPS可轉為蓄電池供電，蓄電池有問題還可以轉旁路,不會造成UPS的輸出端停電。
? ? ? ?山特模塊化A系列UPS單機系統的可用度A≥99.9998% ,已能滿足大型數據機房的要求,兩臺UPS組成雙母線后,彼此沒有任何控制關聯,各自的可用度不受影響,而由這兩臺UPS組成的冗余式雙電源系統的可用度將呈數量級的增長。
? ? ? ?山特模塊化A系列UPS與傳統的大型工頻UPS相比，其維修要方便快捷, 平均維修時間MTTR不到傳統工頻UPS的五分之一。由于UPS供電系統的可用度A=MTBF/ ( MTBF+MTTR) ,所以MTTR是影響電源系統可用度的一個很關鍵因素。事實證明,通過提高平均無故障時間MTBF來提高系統可用度A是非常困難的,而通過縮短平均維修時間MTTR來提高系統可用度A ,其效果則是非常明顯的, 并且在一定程度上也是可控的。
? ? ? ?在該方案中，UPS供電系統的輸出電源為雙路,分別接到兩個配電箱內,雙電源設備直接從兩個配電箱內取電;單電源設備分別從UPS1或者UPS2的輸出配電箱內取電,實現正常情況下兩臺UPS的負載均分。目前市場上的服務器多數都是雙電源的，單電源的已很少。對于在單電源服務器,應在前邊加裝STS ,因為單臺模塊化UPS已經具備了N+ X冗余功能,可用度A達到了99.9998%以上,已能滿足數據中心機房對電源的要求,加裝STS后就等于增加了一個單點故障點。對于雙電源服務器,其上端的配線和空開已經做到了冗余備份,對于單電源服務器對其上端的配線和空開也進行冗余配置,這對實現系統各環節的可靠均衡,獲得整個系統的可用度來說是非常重要的。
? ? ? ?此外,對于國標要求的“電源設備應靠近主機房設備”、”電源應采用地下電纜進線”、 “配電線路宜采用銅芯屏蔽導線或銅芯屏蔽電纜”等內容,本方案也都符合。
? ? ? ?UPS供電系統可陸續擴容,這是模塊化UPS的一大優勢。在企業數據中心建造之初,由于負載很輕,可以少放幾個模塊。例如負載容量為40kV.A ,每臺UPS可以放三個模塊,形成由兩臺60kVAUPS組成的雙母線系統,同時每臺UPS又是并聯冗余的模塊系統。正常運行時,每個模塊的帶載量約為33% ,每臺UPS中的任意兩個模塊故障都不會對負載產生影響,在整個系統的6個模塊中,任意4個模塊同時故障都不會對雙電源負載產生影響。負載容量需要由現在的40kV.A擴充為60kV.A時,可以給每臺UPS增加1個模塊,形成由兩臺80kV.AUPS組成的雙母線系統。正常運行時,每個模塊的帶載量約為37.5%，可允許每臺UPS中的任何兩個模塊故障，就算其中一臺UPS完全故障了,所有雙電源負載及部分單電源負載都不會受到影響, 另一臺UPS至少還有1個模塊是冗余的。隨著負載量的增加，各UPS模塊在正常運行時所帶的負載量會越來越接近于50%。
? ? ? ?山特模塊化A系列UPS的這種配置方案,可以不預留過多的裕量,當負載功率增加時再陸續擴容,這樣可以將一次巨額投資化解為陸續投資,并且使UPS供電系統一直維持在一個相對較高的負載百分比下。山特模塊化A系列UPS在負載量達到30%時,整機效率就可達到94%以上,單個模塊的效率達到95%以上,節省了電能。
? ? ? ?傳統的大型工頻UPS體積龐大,擴容時相應的空開、電纜、蓄電池、空間等都要相匹配,很難實現在線擴容。所以在開始設計和建造數據中心時,往往就對以后幾年的負載量進行了預估,將UPS設備-步到位。這樣一開始就要投入一筆巨額資金,并且在數據中心運行初期,各UPS的負載量可能還不到其額定容量的10% ,相應的設備效率也不會超過50% ,造成資源的浪費。
? ? ? ?2 )系統零地電壓
? ? ? ?有些服務器廠家對電源的零地電壓要求比較高,須小于1V才能開機,當UPS輸出端的零地電壓較高時,往往寄希望于UPS供電系統進行改善,雖然不是UPS自身問題造成的。在本方案中,根據需要可在每臺UPS的輸出端加裝一臺H絕緣等級的隔離變壓器, 并在其次級將零地短接,零地電壓小于1V ,各服務器的穩定運行H等級是變壓器的最高絕緣級別,在攝氏120°C下變壓器還可以正常運行。該變壓器的性非常高,為了以防萬一本方案在每臺變壓器的旁邊又增加了維護旁路。
? ? ? ?3 )綠色環保、節能降耗
? ? ? ?山特模塊化A系列UPS是一款典型的綠色環保型UPS ,體積小、重量輕，可以大大節省機房空間、效率高，可以有效節省自身耗電,同時也減了對機房空調容量的要求,諧波小,可以減少設備對電網的干擾,使電網上的其他設備免受影響,當UPS跟柴油發電機組配合使用時,還可以大大降低對柴油發電機組容量的要求。傳統的6脈沖整流UPS ,要求柴油發電機組容量為UPS容量的2.5~ 3倍，12脈沖整流的UPS ,要求柴油發電機組容量為UPS容量的1.5 ~ 2倍,而采用山特模塊化A系列UPS ,要求柴油發電機組容量僅為UPS容量的1.1~ 1.3倍。同時,該方案還使UPS的設備利用率提高,在系統安全的前提下,有效地減少了多余容量。
? ? ? ?4 )智能化監控、人性化管理
? ? ? ?為了UPS供電系統能長期不間斷運行, UPS須具有智能性,對運行中的UPS狀態自動檢測,對UPS故障及時發現。診斷和處理,并減少因故障或檢修而造成的間斷,同時,作為UPS供電系統數據中心動力系統的一部分,應提供通信協議,以便納入動力集中監控網絡內。因此,在系統設計時,應考慮到這些因素。一般來說,作為智能性的UPS應具備下列功能:
? ? ? ?①實時監測功能。監視電路中各部分狀態,隨時獲取主機工作時的有關參數。
? ? ? ?②人機交互功能。可按實際運行情況,通過程序修改,重新設置UPS內部的各種臨界工作點閥值,也可讀取UPS電源各種工作參數。
? ? ? ?③故障診斷功能。對監測到的不正常參數及時分析,及早發現故障隱患,顯示其性質、部位,給出處理方法,并自動記錄有關信息。
? ? ? ?④遠程監控功能。提供一個遠程計算機接口 ,能通過RS -232或RS-485接口經調制解調器實現與異地計算機終端通信,達到遙測和遙信的目的。
