模块化UPS和塔式UPS的对比,本文是模块化方面论文范文文献与模块化和模块化UPS和塔式UPS类论文如何怎么撰写.
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摘 要：近年来,随着大数据、云计算等技术的飞速发展,作为数据中心供配电系统的关键组成部分,UPS正在发生变化.模块化UPS技术日益成熟,越来越多的数据中心已规模使用模块化UPS,同时为满足绿色、高效、易扩容、易维护等的需求,各厂家也陆续推出大容量模块化UPS,传统塔式UPS的地位正在受到挑战.模块化UPS较传统塔式UPS在可用性、可靠性、维护性方面有明显优势.本文对高频塔式UPS和模块化UPS从多个方面进行对比.
关键词：模块化UPS；塔式UPS；UPS对比1、模块化UPS与塔式UPS介绍
当前主流大型UPS主要分为高频塔式和高频模块化两种.下面简要介绍一下两种UPS的特点.
(1)高频塔式UPS在工频UPS的基础上,功率器件采用IGBT和MOS管,输入功率因数大于0.99,效率大于950.高频塔式UPS无变压器,设备重量和占地面积较工频机大大减小.塔式UPS集成度高、冗余度低.整机一体化,部件不支持热插拔,主要部件都安装在一个固定的机械结构内,功率单元基本无冗余.图1-1、1-2为某厂家塔式UPS.
(2)高频模块化UPS不仅具有高频塔式机的所有优点,而且模块化UPS的控制单元、功率单元均为模块化设计,可热插拔,主要功能单元“N+X”冗余,与塔式UPS相比,具有更高的可靠性,单个模块出现故障时,可以完全实现不停机修复.模块化UPS易于扩容,通过模块休眠等方式可以提升系统运行效率.图2-1为某厂家模块化UPS.
2.两者可靠性对比
模块化UPS较塔式UPS具有更高的可靠性,单台模块化UPS可以通过冗余功率模块,达到塔式UPS并机系统的可靠性.表2-1对模块化UPS和塔式UPS并机系统的各功能单元进行全面对比.
通过上表可知失效率最高的功率单元,模块化UPS具有更高的冗余数量降低风险,失效率较低的旁路、系统、配电单元,模块化UPS冗余必要部分.与塔式UPS并机系统相比,“功率单元N+X冗余”方案更加贴近使用需要.当功率单元发生故障时,塔式UPS整机将无法工作,而模块化UPS仅退出一个功率模块.针对UPS配电系统,并非所有环节都要冗余,提升系统可靠性短板才能有效提高系统可用性.
3.两者易用性对比
UPS的易用性可以从设备的运输、安装,扩容及维护等方面来全面考虑.模块化UPS与塔式UPS相比,易用性方面有明显的提升.表3-1对模块化UPS和塔式UPS在易用性方面进行仔细对比分析.
模块化UPS在具有良好的动态可扩展性,可以随着IT负载的增加按需扩容,避免过度投资.在系统故障时,模块化维修和替换方便快捷,越快完成维护,就能越快提供供电保障,维护时间就是设备生命.
4.两者投资对比
4.1 初期投资
模块化UPS因同一机架采用多个模块,结构成本较高,同时主控、风扇、通讯总线等冗余,所以主机较塔式UPS高.但通常在B级机房的配电系统中要求UPS冗余的实际方案中塔式UPS最简配置为1+1并机系统,而模块化UPS只需功率模块冗余,在此类场景下,采用模块化UPS功率模块冗余方式,更加经济合理.图4-1为塔式UPS并机系统的系统示意图.图4-2为模块化UPS功率模块冗余的配置系示意统图.
假设塔式UPS单价为A,同功率模块化UPS单价1.3A,主机部分初期投资对比见下表4-1.
机房配电系统满足同样冗余度,模块化N+X冗余明显节约初期投资成本,模块化UPS运输、扩容安装投资均低于塔式机.
4.2 运营维护
UPS的生命周期通常为5到8年,设备运行时自身损耗的电能及后期的维护费用将占设备总拥有成本很大的一部分.塔式UPS因为难扩容,需要提前规划,一般场景下带载率在10~40%左右；模块化UPS可轻松在线扩容,而且具有模块休眠等功能,一般场景下带载高于40%.业界主流厂商的塔式UPS在10~40%负载率时,效率一般为92%,模块化UPS在40%负载率时,效率可达96%.当前数据中心规模越来越大,IT设备能耗越来越高,提升UPS的运行效率,对节能减排及降低运营费用都具有深远意义.表4-2以200kW负载为例,对UPS每年的能耗简要对比.
模块化UPS在系统运行效率方面有明显优势,可以有效降低数据中心能耗.当UPS功率模块故障时,可以在不影响负载供电的前提下更换备用的功率模块,无需原厂专业人员长时间维修,维护成本更低.
5.结束语
现代数据中心基础设施设计和运行最基本也是最重要的要求是系统必须能连续工作.而UPS作为数据中心基础设施中配电系统的核心设备,UPS模块化后其可靠性、易用性及经济性的提升,可有助于数据中心配电系统的连续工作.模块化UPS具有带电热插拔的功能,可以在线维护及在线扩容.模块化UPS是数据中心整体模块化的第一步,其设计理念必然会引领着数据中心基础设施设计建造的发展方向.
作者简介：
甘金来,工作单位：成都市局信息通信处.从事政府机关信息化工作十余年,主持、参与了众多全局性信息化系统的筹划、设计、建设和运维工作,囊括从强电到弱电、从硬件到软件、从平台到系统的各个方面,积累了丰富的项目建设经验.
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