從分級選型到運維實踐,如何實現(xiàn)UPS電源應(yīng)用的“知”“行”合一

2020-08-21  瀏覽量:3016

華葆金武士ups電源2020-8-21

·  隨著信息技術(shù)的普及,UPS電源的應(yīng)用越來越廣泛,幾乎在所有行業(yè)的業(yè)務(wù)場景里都有UPS電源的身影。尤其在數(shù)據(jù)中心運營中,UPS電源作為“電力保護神”的角色,作用更是非常重要。但是,面對市場上不同的機型,用戶該如何選擇能夠完美匹配自身業(yè)務(wù)需求的UPS電源產(chǎn)品?

·  隨著信息技術(shù)的普及,UPS的應(yīng)用越來越廣泛,幾乎在所有行業(yè)的業(yè)務(wù)場景里都有UPS電源的身影。尤其在數(shù)據(jù)中心運營中,UPS作為“電力保護神”的角色,作用更是非常重要。但是,面對市場上不同的機型,用戶該如何選擇能夠完美匹配自身業(yè)務(wù)需求的UPS電源產(chǎn)品?
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  日前,作為ups電源研發(fā)制造廠家的華葆電源就從UPS設(shè)計原理到廣泛的成功實踐,全面解析了“從分級選型到運維實踐,如何實現(xiàn)UPS應(yīng)用的知行合一”。
  如何判斷UPS可靠性的高低  
  選擇UPS,首先要了解什么是UPS電源的核心價值,即UPS電源的本質(zhì)。  
  事實上,UPS的工作原理很簡單,即對交流電源進行整流后再逆變輸出,同時利用電池進行充放電變換,以達到在市電斷電之后,UPS能通過電池不間斷為負載供電的目的。所以其首要功能就是保障負載的安全運行,因此UPS的本質(zhì)就是可靠、不間斷的電源。拋開UPS可靠性而追求其他功能則是本末倒置。
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   但是,在實際應(yīng)用中,影響UPS可靠性的關(guān)鍵要素有很多,產(chǎn)品設(shè)計、元器件質(zhì)量、制造工藝、應(yīng)用環(huán)境、維修保養(yǎng)以及運輸、震動、人為操作都能對UPS的可靠性產(chǎn)生影響。  
  對此,又該如何判斷UPS可靠性的高低?  
  通過對比可以發(fā)現(xiàn),塔式一體化UPS的逆變模式下MTBF(即平均故障間隔時間,用于衡量UPS可靠性的參數(shù))指標明顯高于模塊化UPS,這主要源于四個方面的因素:  
  ?從元器件數(shù)量來看,塔式一體化UPS根據(jù)其額定容量設(shè)計元器件的選型及規(guī)格,而模塊化UPS由多個模塊并聯(lián)組成了一個系統(tǒng),每一個模塊是一個獨立的UPS子系統(tǒng)。因此,模塊化UPS的元器件數(shù)量遠遠高于塔式一體化UPS,由于這個緣故也導(dǎo)致模塊化UPS故障率高于塔式一體化UPS?! ?br/>   ?對于模塊化UPS來說,當(dāng)并聯(lián)模塊超過4臺(3+1)時,系統(tǒng)可靠性會明顯下降。這也與國標GB50174對并機數(shù)量N≤4的要求不謀而合。  
  ?模塊化UPS模塊之間的環(huán)流也會對可靠性產(chǎn)生影響?! ?br/>   ?UPS在其生命周期里,新舊模塊的混用必不可免,而模塊更換就會帶來兼容性問題,從而影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性?! ?br/>   在談及UPS產(chǎn)品可靠性(MTBF)的同時,也會提到可用性和平均維修時間(MTTR),那這三者之間又是什么關(guān)系?  
  事實上,MTBF和MTTR一起共同決定可用性的高低。高可靠性是高可用性的基礎(chǔ),如果拋開MTBF單純地去對比MTTR來得到的可用性高低是不正確的。只有基于相同的可靠性MTBF,MTTR才能明顯影響系統(tǒng)可用性。  
  如何選擇匹配機房等級的UPS  
  單個設(shè)備更多關(guān)注可靠性,而可用性則更多適用于整個系統(tǒng)。對于數(shù)據(jù)中心而言,不同級別的數(shù)據(jù)中心應(yīng)選擇相應(yīng)匹配的UPS。通常供配電設(shè)計流程分為“負荷計算、確定架構(gòu)、設(shè)備選型、平面規(guī)劃、詳細設(shè)計”五個方面。  
  同時,在選擇UPS系統(tǒng)容量時,可以參考數(shù)據(jù)中心供電最佳顆粒度模型?! ?br/>   綜合綠色網(wǎng)格TGGC、馬里蘭大學(xué)可靠性研究所、《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》(GB50174-2017)的數(shù)據(jù),規(guī)范要求分析,數(shù)據(jù)中心供電最佳顆粒度有1.6MW、2.0MW、2.4MW。此時UPS單模塊顆粒度為400KVA、500KVA、600KVA?! ?br/>   UPS的配置選擇也會對運維管理造成一定影響。以2.4MW的2N架構(gòu)的不同配置方案為例,第一種方案采用600KVA塔式一體化UPS,第二種方案采用600KVA的模塊化UPS(內(nèi)部由50KVA的模塊組成)?! ?br/>   這兩種方案在UPS系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤瑫r,模塊化UPS的96個模塊并聯(lián)數(shù)量則遠遠超出了塔式一體化UPS的8臺并聯(lián)。多模塊的高故障率勢必會對運維帶來影響?! ?br/>   因此,UPS高可靠性、低故障率是降低運維管理難度的基礎(chǔ),而完善、合理、有效的運維管理同樣也是提高UPS可靠運行的有力保障。  
  金武士ups電源基于廣泛的成功實踐和豐富經(jīng)驗,針對數(shù)據(jù)中心UPS選型,最新推出了《數(shù)據(jù)中心UPS分級選型指南》?! ?br/>   金武士ups電源從保障性投入成本和宕機成本角度出發(fā),將UPS選型分為下列三種:  
  ?C級數(shù)據(jù)中心,比如小型存儲、計算,通常采用單機或者N+1供電架構(gòu),可采用模塊化UPS?! ?br/>   ?B級數(shù)據(jù)中心,比如海量存儲、高速信息查詢、分布式數(shù)據(jù)處理,一般采用N+1或者2N供電架構(gòu),可采用高頻塔式UPS或模塊化UPS?! ?br/>   ?A級數(shù)據(jù)中心,必須采用2N供電架構(gòu),需要實現(xiàn)最高的可靠性才能保障實時業(yè)務(wù)的安全性、連續(xù)性,建議采用微模塊數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)?! ?br/>   如何確保UPS產(chǎn)品全生命周期的可靠性  
  金武士ups電源在UPS領(lǐng)域始終保持著領(lǐng)先優(yōu)勢,并致力于UPS全生命周期的可靠性保障?! ?br/>   系統(tǒng)工程的設(shè)計保證了金武士UPS產(chǎn)品可靠性的實現(xiàn),這其中包括可靠性技術(shù)、可靠性管理平臺兩大因素。比如,在產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)驗證階段,會進行大量的實驗來保證產(chǎn)品的可靠性。  
  同時,通過完整的可靠性管理平臺支撐產(chǎn)品的設(shè)計流程,在概念、計劃、開發(fā)、中試、生產(chǎn)/市場等不同階段,全程確保產(chǎn)品可靠性的設(shè)計?! ?br/>   在保障UPS產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上,金武士ups電源還充分考慮到了工程階段外部因素對UPS的影響,并進行產(chǎn)品生命周期環(huán)境分析。

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  針對生產(chǎn)階段、運輸/存貯階段、使用階段,分別出現(xiàn)的溫濕度變化,震動、沖擊、跌落,輸入電壓、輸出負載等可能影響到UPS可靠性的環(huán)境污染,金武士ups電源都采取了針對性的措施,比如可靠性試驗、環(huán)境試驗、壽命計算、環(huán)境參數(shù)采集設(shè)備維護計劃,等等?! ?br/>   同時,對于高濕、金屬粉塵、碳纖維、硫化等數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的環(huán)境污染問題,金武士ups電源在UPS產(chǎn)品的可靠性設(shè)計上也采取了相應(yīng)措施?! ?br/>   在提高UPS產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性上,金武士ups電源一方面通過增加保護拉斯膜、增加頂部蓋板改善產(chǎn)品包裝,另一方面在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上,在系統(tǒng)前端或進風(fēng)口增加過濾網(wǎng)防塵,在銅排之間增加絕緣片隔離處理,等等。這些設(shè)計都有效提高了UPS產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性?! ?br/>   運維管理對于UPS的安全運行有著至關(guān)重要的作用,需要在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)的不同階段采取相應(yīng)的運維手段,比如,基礎(chǔ)維保、測評、定期檢測、維修、延壽等等?! ?br/>   在這些日常維護的基礎(chǔ)上,借助智能化、數(shù)字化運維管理技術(shù)手段,能夠主動識別潛在隱患,實現(xiàn)主動預(yù)防性維護,從而更有效地降低系統(tǒng)宕機風(fēng)險?! ?br/>   金武士ups電源推出的PTMS全功率鏈管理系統(tǒng),基于全鏈路角度對供電進行可靠性分析和預(yù)警,實時監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),有效提高了系統(tǒng)供電的連續(xù)性和可靠性?! ?br/>   同時,采用可視化實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),全面及時的故障預(yù)警和定位,自動化報表系統(tǒng),提高現(xiàn)場運維效率,實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化運維管理?! ?br/>   顯而易見,金武士ups電源基于幫助客戶解決實際問題為出發(fā)點,結(jié)合大量的成功實踐和豐富經(jīng)驗,從UPS分級選型理念的提出,到全程確??煽啃缘漠a(chǎn)品設(shè)計,再到創(chuàng)新產(chǎn)品的推出,完美實現(xiàn)了UPS應(yīng)用的“知”“行”合一。


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