從分級(jí)選型到運(yùn)維實(shí)踐,如何實(shí)現(xiàn)UPS電源應(yīng)用的“知”“行”合一

2020-08-21  瀏覽量:3018

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(lái)越廣泛,幾乎在所有行業(yè)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景里都有UPS電源的身影。尤其在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)中,UPS電源作為“電力保護(hù)神”的角色,作用更是非常重要。但是,面對(duì)市場(chǎng)上不同的機(jī)型,用戶(hù)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(lái)越廣泛,幾乎在所有行業(yè)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景里都有UPS電源的身影。尤其在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)中,UPS作為“電力保護(hù)神”的角色,作用更是非常重要。但是,面對(duì)市場(chǎng)上不同的機(jī)型,用戶(hù)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(jì)原理到廣泛的成功實(shí)踐,全面解析了“從分級(jí)選型到運(yùn)維實(shí)踐,如何實(shí)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(jià)值,即UPS電源的本質(zhì)。  
  事實(shí)上,UPS的工作原理很簡(jiǎn)單,即對(duì)交流電源進(jìn)行整流后再逆變輸出,同時(shí)利用電池進(jìn)行充放電變換,以達(dá)到在市電斷電之后,UPS能通過(guò)電池不間斷為負(fù)載供電的目的。所以其首要功能就是保障負(fù)載的安全運(yùn)行,因此UPS的本質(zhì)就是可靠、不間斷的電源。拋開(kāi)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(shí)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(jì)、元器件質(zhì)量、制造工藝、應(yīng)用環(huán)境、維修保養(yǎng)以及運(yùn)輸、震動(dòng)、人為操作都能對(duì)UPS的可靠性產(chǎn)生影響。  
  對(duì)此,又該如何判斷UPS可靠性的高低?  
  通過(guò)對(duì)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(shí)間,用于衡量UPS可靠性的參數(shù))指標(biāo)明顯高于模塊化UPS,這主要源于四個(gè)方面的因素:  
  ?從元器件數(shù)量來(lái)看,塔式一體化UPS根據(jù)其額定容量設(shè)計(jì)元器件的選型及規(guī)格,而模塊化UPS由多個(gè)模塊并聯(lián)組成了一個(gè)系統(tǒng),每一個(gè)模塊是一個(gè)獨(dú)立的UPS子系統(tǒng)。因此,模塊化UPS的元器件數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于塔式一體化UPS,由于這個(gè)緣故也導(dǎo)致模塊化UPS故障率高于塔式一體化UPS。  
  ?對(duì)于模塊化UPS來(lái)說(shuō),當(dāng)并聯(lián)模塊超過(guò)4臺(tái)(3+1)時(shí),系統(tǒng)可靠性會(huì)明顯下降。這也與國(guó)標(biāo)GB50174對(duì)并機(jī)數(shù)量N≤4的要求不謀而合?! ?br/>   ?模塊化UPS模塊之間的環(huán)流也會(huì)對(duì)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(huì)帶來(lái)兼容性問(wèn)題,從而影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。  
  在談及UPS產(chǎn)品可靠性(MTBF)的同時(shí),也會(huì)提到可用性和平均維修時(shí)間(MTTR),那這三者之間又是什么關(guān)系?  
  事實(shí)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(kāi)MTBF單純地去對(duì)比MTTR來(lái)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(jī)房等級(jí)的UPS  
  單個(gè)設(shè)備更多關(guān)注可靠性,而可用性則更多適用于整個(gè)系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言,不同級(jí)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(jì)流程分為“負(fù)荷計(jì)算、確定架構(gòu)、設(shè)備選型、平面規(guī)劃、詳細(xì)設(shè)計(jì)”五個(gè)方面。  
  同時(shí),在選擇UPS系統(tǒng)容量時(shí),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(jì)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(shí)UPS單模塊顆粒度為400KVA、500KVA、600KVA?! ?br/>   UPS的配置選擇也會(huì)對(duì)運(yùn)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)。  
  這兩種方案在UPS系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤瑫r(shí),模塊化UPS的96個(gè)模塊并聯(lián)數(shù)量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了塔式一體化UPS的8臺(tái)并聯(lián)。多模塊的高故障率勢(shì)必會(huì)對(duì)運(yùn)維帶來(lái)影響。  
  因此,UPS高可靠性、低故障率是降低運(yùn)維管理難度的基礎(chǔ),而完善、合理、有效的運(yùn)維管理同樣也是提高UPS可靠運(yùn)行的有力保障。  
  金武士ups電源基于廣泛的成功實(shí)踐和豐富經(jīng)驗(yàn),針對(duì)數(shù)據(jù)中心UPS選型,最新推出了《數(shù)據(jù)中心UPS分級(jí)選型指南》。  
  金武士ups電源從保障性投入成本和宕機(jī)成本角度出發(fā),將UPS選型分為下列三種:  
  ?C級(jí)數(shù)據(jù)中心,比如小型存儲(chǔ)、計(jì)算,通常采用單機(jī)或者N+1供電架構(gòu),可采用模塊化UPS?! ?br/>   ?B級(jí)數(shù)據(jù)中心,比如海量存儲(chǔ)、高速信息查詢(xún)、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。  
  ?A級(jí)數(shù)據(jù)中心,必須采用2N供電架構(gòu),需要實(shí)現(xiàn)最高的可靠性才能保障實(shí)時(shí)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)。  
  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(shì),并致力于UPS全生命周期的可靠性保障。  
  系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)保證了金武士UPS產(chǎn)品可靠性的實(shí)現(xiàn),這其中包括可靠性技術(shù)、可靠性管理平臺(tái)兩大因素。比如,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)驗(yàn)證階段,會(huì)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)保證產(chǎn)品的可靠性。  
  同時(shí),通過(guò)完整的可靠性管理平臺(tái)支撐產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程,在概念、計(jì)劃、開(kāi)發(fā)、中試、生產(chǎn)/市場(chǎng)等不同階段,全程確保產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)?! ?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(duì)UPS的影響,并進(jìn)行產(chǎn)品生命周期環(huán)境分析。

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  針對(duì)生產(chǎn)階段、運(yùn)輸/存貯階段、使用階段,分別出現(xiàn)的溫濕度變化,震動(dòng)、沖擊、跌落,輸入電壓、輸出負(fù)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(duì)性的措施,比如可靠性試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、壽命計(jì)算、環(huán)境參數(shù)采集設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,等等?! ?br/>   同時(shí),對(duì)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(wèn)題,金武士ups電源在UPS產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)上也采取了相應(yīng)措施。  
  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(guò)增加保護(hù)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(jìn)風(fēng)口增加過(guò)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(jì)都有效提高了UPS產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性?! ?br/>   運(yùn)維管理對(duì)于UPS的安全運(yùn)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(yùn)維手段,比如,基礎(chǔ)維保、測(cè)評(píng)、定期檢測(cè)、維修、延壽等等?! ?br/>   在這些日常維護(hù)的基礎(chǔ)上,借助智能化、數(shù)字化運(yùn)維管理技術(shù)手段,能夠主動(dòng)識(shí)別潛在隱患,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)預(yù)防性維護(hù),從而更有效地降低系統(tǒng)宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)?! ?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(duì)供電進(jìn)行可靠性分析和預(yù)警,實(shí)時(shí)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。  
  同時(shí),采用可視化實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),全面及時(shí)的故障預(yù)警和定位,自動(dòng)化報(bào)表系統(tǒng),提高現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維效率,實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化運(yùn)維管理。  
  顯而易見(jiàn),金武士ups電源基于幫助客戶(hù)解決實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合大量的成功實(shí)踐和豐富經(jīng)驗(yàn),從UPS分級(jí)選型理念的提出,到全程確??煽啃缘漠a(chǎn)品設(shè)計(jì),再到創(chuàng)新產(chǎn)品的推出,完美實(shí)現(xiàn)了UPS應(yīng)用的“知”“行”合一。


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