2020-08-21 瀏覽量:4529
華葆金武士ups電源2020-8-21
· 隨著信息技術的普及,UPS電源的應用越來越廣泛,幾乎在所有行業的業務場景里都有UPS電源的身影。尤其在數據中心運營中,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務需求的UPS電源產品?
· 隨著信息技術的普及,UPS的應用越來越廣泛,幾乎在所有行業的業務場景里都有UPS電源的身影。尤其在數據中心運營中,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務需求的UPS電源產品?
日前,作為ups電源研發制造廠家的華葆電源就從UPS設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UPS應用的知行合一”。
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。
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。
但是,在實際應用中,影響UPS可靠性的關鍵要素有很多,產品設計、元器件質量、制造工藝、應用環境、維修保養以及運輸、震動、人為操作都能對UPS的可靠性產生影響。
對此,又該如何判斷UPS可靠性的高低?
通過對比可以發現,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)指標明顯高于模塊化UPS,這主要源于四個方面的因素:
?從元器件數量來看,塔式一體化UPS根據其額定容量設計元器件的選型及規格,而模塊化UPS由多個模塊并聯組成了一個系統,每一個模塊是一個獨立的UPS子系統。因此,模塊化UPS的元器件數量遠遠高于塔式一體化UPS,由于這個緣故也導致模塊化UPS故障率高于塔式一體化UPS。
?對于模塊化UPS來說,當并聯模塊超過4臺(3+1)時,系統可靠性會明顯下降。這也與國標GB50174對并機數量N≤4的要求不謀而合。
?模塊化UPS模塊之間的環流也會對可靠性產生影響。
?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,從而影響到系統的穩定性和可靠性。
在談及UPS產品可靠性(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,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才能明顯影響系統可用性。
如何選擇匹配機房等級的UPS
單個設備更多關注可靠性,而可用性則更多適用于整個系統。對于數據中心而言,不同級別的數據中心應選擇相應匹配的UPS。通常供配電設計流程分為“負荷計算、確定架構、設備選型、平面規劃、詳細設計”五個方面。
同時,在選擇UPS系統容量時,可以參考數據中心供電最佳顆粒度模型。
綜合綠色網格TGGC、馬里蘭大學可靠性研究所、《數據中心設計規范》(GB50174-2017)的數據,規范要求分析,數據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。
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(內部由50KVA的模塊組成)。
這兩種方案在UPS系統總容量相同時,模塊化UPS的96個模塊并聯數量則遠遠超出了塔式一體化UPS的8臺并聯。多模塊的高故障率勢必會對運維帶來影響。
因此,UPS高可靠性、低故障率是降低運維管理難度的基礎,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驗,針對數據中心UPS選型,最新推出了《數據中心UPS分級選型指南》。
金武士ups電源從保障性投入成本和宕機成本角度出發,將UPS選型分為下列三種:
?C級數據中心,比如小型存儲、計算,通常采用單機或者N+1供電架構,可采用模塊化UPS。
?B級數據中心,比如海量存儲、高速信息查詢、分布式數據處理,一般采用N+1或者2N供電架構,可采用高頻塔式UPS或模塊化UPS。
?A級數據中心,必須采用2N供電架構,需要實現最高的可靠性才能保障實時業務的安全性、連續性,建議采用微模塊數據中心系統。
如何確保UPS產品全生命周期的可靠性
金武士ups電源在UPS領域始終保持著領先優勢,并致力于UPS全生命周期的可靠性保障。
系統工程的設計保證了金武士UPS產品可靠性的實現,這其中包括可靠性技術、可靠性管理平臺兩大因素。比如,在產品的設計和生產驗證階段,會進行大量的實驗來保證產品的可靠性。
同時,通過完整的可靠性管理平臺支撐產品的設計流程,在概念、計劃、開發、中試、生產/市場等不同階段,全程確保產品可靠性的設計。
在保障UPS產品可靠性的基礎上,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,并進行產品生命周期環境分析。
針對生產階段、運輸/存貯階段、使用階段,分別出現的溫濕度變化,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、環境試驗、壽命計算、環境參數采集設備維護計劃,等等。
同時,對于高濕、金屬粉塵、碳纖維、硫化等數據中心內部的環境污染問題,金武士ups電源在UPS產品的可靠性設計上也采取了相應措施。
在提高UPS產品環境適應性上,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品包裝,另一方面在產品結構上,在系統前端或進風口增加過濾網防塵,在銅排之間增加絕緣片隔離處理,等等。這些設計都有效提高了UPS產品的環境適應性。
運維管理對于UPS的安全運行有著至關重要的作用,需要在產品的全生命周期內的不同階段采取相應的運維手段,比如,基礎維保、測評、定期檢測、維修、延壽等等。
在這些日常維護的基礎上,借助智能化、數字化運維管理技術手段,能夠主動識別潛在隱患,實現主動預防性維護,從而更有效地降低系統宕機風險。
金武士ups電源推出的PTMS全功率鏈管理系統,基于全鏈路角度對供電進行可靠性分析和預警,實時監控設備工作狀態,有效提高了系統供電的連續性和可靠性。
同時,采用可視化實時狀態監控系統,全面及時的故障預警和定位,自動化報表系統,提高現場運維效率,實現了供電系統的數字化、智能化運維管理。
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點,結合大量的成功實踐和豐富經驗,從UPS分級選型理念的提出,到全程確保可靠性的產品設計,再到創新產品的推出,完美實現了UPS應用的“知”“行”合一。