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数据中心聚焦:如何选择不间断电源_0

时间:2023-03-17 23:47:31 科技观察

数字化转型的热潮迫使越来越多的公司将其业务流程迁移到基于云的虚拟环境。因此,越来越多的数据中心正在建设中,以提供云服务并满足各种组织的个性化需求。数据中心的事故数量也在增加。这背后的三大原因包括多年来的电力问题。根据UptimeInstitute的2020年年度中断分析,2019年数据中心中断最常见的原因是IT服务(31%)、数据网络(30%)和电力(15%)问题。虽然在前两种情况下,数据中心的功能可以快速恢复,但供电系统出现故障可能会导致不可预知的后果。2021年3月9日,一场大火吞没了位于斯特拉斯堡的OVH数据中心。一百多名消防员彻夜奋战,取得了不同程度的成功。该事件导致360万台网络服务器离线,包括法国、英国、波兰和科特迪瓦的政府网站。这与勒索软件等主要网络威胁造成的损害相当。OVH创始人OctaveKlaba在一段短视频中透露,火灾是由前一天修好的不间断电源引起的。消防员使用红外热像仪探索现场,证实了这一信息。到目前为止,还没有人承诺评估OVH所遭受的损失,但当然,这不仅仅是金钱的问题,因为名誉损失同样严重。需要将供电系统引起数据中心灾难性故障的可能性降到最低。需要评估当前和未来对备用电源的需求,仔细考虑UPS的选择和位置等。让我们看看需要特别注意的地方。双转换本地电源供应商并不总是能够为数据中心提供所需的电压和频率。这些属性可以在相当广泛的范围内浮动。参数的波动可能导致灾难。因此,一个优秀的现代UPS必须能够在具有电压和频率的广泛输入参数范围内运行,同时为其负载提供可靠的保护。双转换系统确保输出与所需参数完全匹配,而不管输入电压波动如何。这是通过将输入交流电压转换为直流电压,然后再将其转换回具有理想输出特性的交流电压来实现的。这些设备通常被称为在线UPS,因为它们始终保持与网络的连接,充当稳定器,并且可以在停电期间立即启用自主供电。性能UPS单元的性能取决于每个输入到输出电压转换阶段(整流器和逆变器)的效率。因此,只考虑最后的数字,代表负载的净功率与UPS连同负载消耗的总功率之差。97%的效率对于UPS数据中心来说被认为是优秀的。这种效率通常是在相当高的设备负载下实现的。尽管如此,数据中心的UPS通常以50%的负载运行,这会导致能源效率显着下降(高达85%)。因此,对于UPS在远低于额定负载运行时使用技术来提高效率非常重要。例如,模块化UPS设备中的VMMS技术允许您通过增加支持负载所需的模块负载和断开未加载模块的运行来提高效率。一些型号还支持Eco模式,将效率提高到99%,双转换模式仅在必要时自动激活。考虑到UPS的生命周期,即使价格高于普通型号,购买具有此功能的单元也是非常值得的。模块化系统和热插拔功能很少有数据中心开发项目的客户会投资额外的计算能力来满足预期的增长。经济意味着随着负载的增加逐渐提高数据中心的性能。这也适用于备用电源系统,其功能必须跟上扩展过程的其余部分。模块化UPS将是正确的选择,因为它允许您随时通过简单地添加所需数量的单元来增加50kVA的备用容量。一些用于数据中心的现代UPS型号设计为在热模式下运行单个单元,而不会断开负载和影响关键IT系统的性能。为了构建安全的容错UPS系统,模块冗余按照N+1、2N或组合方案使用。为了使这样的系统正常工作,其模块必须在彼此之间没有直接有线通信的情况下正常运行。例如,在HotSync技术中实现了类似的原理。可充电电池类型VRLA(阀控铅酸)长期以来一直是数据中心备用系统中使用最广泛的可充电电池类型。这些是密??封的阀控式铅酸电池,充满液体或凝胶电解质。任何现代UPS都将支持这些设备,尽管从技术上讲,它们正在变得过时。客户经常选择VRLA,因为它成本低,渗透率高。然而,运营成本问题往往隐藏在幕后。对于VRLA,由于这些电池的生命周期较短且需要定期维护和测试,成本相当高。越来越多地用于数据中心的第二种电池是锂离子电池。它们比铅类型贵得多,但它们的特性足以弥补这一点。VRLA的能量密度为15–50W/kg,而锂离子类型的能量密度为70–260W/kg。也就是说,锂离子电池将比同容量的铅酸电池轻4-5倍。通常在设计数据中心的过程中,您必须考虑建筑物楼层的最大负载,而该算法可以提供帮助。此外,锂离子电池可以承受2至3倍的充电循环次数(1000次对200至400次),可持续使用10至15年,是铅酸电池的三倍。即使您的数据中心备用电源系统最初使用VRLA电池来省钱,您也可以考虑在下一个电池更换周期之前切换到更先进的解决方案。通过购买与铅电池和锂离子电池兼容的UPS,最大限度地降低改造成本。最后,我要提一下超级电容器,它也越来越多地用于数据中心UPS。它们提供的自主加载时间通常不到一分钟,但这也可能足以将数据中心切换到备用电源通道或启动柴油发电机。超级电容器可以使用长达20年。它们不需要任何维护,防火,可在1-2分钟内充满电。此外,它们可在–40至+65°C的温度范围内保持完全运行,这将它们的应用范围扩展到其他类型的储能设备无法处理的任务。可悲的是,没有多少UPS可以与超级电容器一起使用。结论因此,让我列出一个好的UPS的特性:它应该以双转换电压运行,容量为95%或更高,并且可以使用不同类型的电池以备将来升级。此外,模块化设计以及在不断开负载的情况下更换和添加??单个模块的能力也非常重要。最后,制造商的声誉在选择时始终值得考虑。毕竟,在铭牌上省钱也可能非常昂贵。