數(shù)據(jù)中心焦點:如何選擇不間斷電源

2023-02-13  瀏覽量:2032


 數(shù)字化轉(zhuǎn)型熱潮正迫使越來越多的公司將其業(yè)務(wù)流程遷移到基于云的虛擬環(huán)境。因此,越來越多的數(shù)據(jù)中心正在建設(shè)中,既可以提供云服務(wù),也可以滿足各個組織自身的需求。因此數(shù)據(jù)中心的事故數(shù)量也在增加。這背后的三大原因包括多年來的不間斷電源問題。

 

根據(jù)Uptime Institute2020年年度停機分析,2019年數(shù)據(jù)中心停機最常見的原因是IT服務(wù)(31%)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(30%)不間斷電源(15%)的問題。在前兩種情況下,數(shù)據(jù)中心的功能可以快速恢復(fù),而ups電源系統(tǒng)的故障可能會導(dǎo)致不可預(yù)測的后果。

 

2021 3 9 日,一場大火吞噬了斯特拉斯堡的 OVH 數(shù)據(jù)中心。整個晚上,一百多名消防員都在與大火作斗爭。該事件導(dǎo)致 360 萬臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器無法使用,包括法國、英國、波蘭和科特迪瓦的政府網(wǎng)站。這與勒索軟件等主要網(wǎng)絡(luò)威脅造成的損害相當(dāng)。

 

OVH 創(chuàng)始人 Octave Klaba 在一段短視頻中透露,火災(zāi)是由前一天服務(wù)的不間斷電源引起的。消防員用熱成像儀探索了現(xiàn)場,證實了這一信息。到目前為止,沒有人承諾評估 OVH 遭受的損失,但當(dāng)然,這不僅僅是金錢問題,因為聲譽與品牌損失同樣重要。

 

有必要將ups電源系統(tǒng)引起的數(shù)據(jù)中心嚴(yán)重故障的可能性降至最低。需要評估當(dāng)前和未來對不間斷電源的需求,仔細(xì)考慮UPS電源的選擇和位置,以及做其他事情。讓我們來看看有哪些需要特別注意的地方。

 

雙重轉(zhuǎn)換

 

本地電力供應(yīng)商并不總是能夠為數(shù)據(jù)中心提供所需電壓和頻率的電力。這些屬性可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)浮動。參數(shù)的波動可能會導(dǎo)致災(zāi)難。因此,一個好的UPS 電源必須能夠處理具有廣泛電壓和頻率范圍的輸入?yún)?shù),同時為其負(fù)載提供可靠的保護(hù)。

 

雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)確保無論輸入電壓如何浮動,輸出都將與所需參數(shù)完全匹配。這是通過將輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,然后將其轉(zhuǎn)換回具有理想輸出特性的交流電壓來實現(xiàn)的。這些設(shè)備通常被稱為在線 UPS電源,因為它們永久保持連接到網(wǎng)絡(luò),充當(dāng)穩(wěn)定器,并且可以在停電期間立即啟用自主電源。

 

    

 

不間斷電源單元的性能取決于每個輸入到輸出電壓轉(zhuǎn)換級(整流器和逆變器)的效率。因此,只考慮最終數(shù)字,它表征了負(fù)載的凈功率與 UPS 電源與負(fù)載一起消耗的總電量之間的差異。

 

對于 UPS電源 數(shù)據(jù)中心而言,97% 的效率被認(rèn)為非常出色。這種效率通常是通過相當(dāng)高的設(shè)備負(fù)載來實現(xiàn)的。盡管如此,數(shù)據(jù)中心的 UPS 電源通常以 50% 的負(fù)載運行,這導(dǎo)致能源效率顯著下降(高達(dá) 85%)。因此,重要的是 UPS 電源在遠(yuǎn)低于標(biāo)稱負(fù)載的情況下運行時使用技術(shù)來提高效率。

 

 

模塊化系統(tǒng)和熱插拔功能

 

很少有數(shù)據(jù)中心開發(fā)項目的客戶會投資額外的計算能力來滿足預(yù)期的增長。經(jīng)濟觀點意味著隨著負(fù)載的增加逐漸提高數(shù)據(jù)中心的性能。這也適用于備用電源系統(tǒng),其功能必須跟上其余的擴展過程。

 

模塊化 UPS 電源將是正確的選擇,因為它允許您通過簡單地添加所需數(shù)量的單元隨時以 3050 kVA 的步長增加備用容量。一些用于數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)代 UPS 電源型號的設(shè)計使得可以在熱模式下對單個單元進(jìn)行操作,而不會斷開負(fù)載并影響關(guān)鍵 IT 系統(tǒng)的性能。

 

為了建立安全的容錯不間斷電源系統(tǒng),使用了 N+1、2N 或組合方案的模塊冗余。為了使這樣的系統(tǒng)正常工作,其模塊必須正確運行,同時彼此之間沒有直接的有線通信。例如,金武士RM系列模塊式ups電源在技術(shù)實踐中實現(xiàn)了類似的原理

 

可充電電池的類型

 

VRLA(閥控鉛酸)長期以來一直是數(shù)據(jù)中心備份系統(tǒng)中使用最廣泛的可充電電池類型。這些是密封的閥控式鉛酸電池,充滿液體或凝膠電解質(zhì)。任何現(xiàn)代 UPS 電源都支持這些設(shè)備,盡管從技術(shù)上講,它們正在逐漸過時。客戶經(jīng)常選擇 VRLA,因為它成本低、普及率高、安全性高。然而,運營成本問題往往隱藏在幕后。就 VRLA 而言,由于這些電池的生命周期短且需要定期維護(hù)和測試,成本相當(dāng)高。

 

隨著鋰離子電池技術(shù)的日益成熟(減低安全隱患),越來越多地用于數(shù)據(jù)中心的第二種電池是鋰離子電池。它們比鉛類型貴得多,但它們的特性完全彌補了這一點。 VRLA 能量密度為 15 50 W/kg,而鋰離子型則為 70 260 W/kg。換言之,鋰離子電池將比同等容量的鉛酸電池輕4-5倍。通常在設(shè)計數(shù)據(jù)中心的過程中,您必須考慮建筑物樓板的最大負(fù)載,而這樣的算術(shù)可以發(fā)揮作用。此外,鋰離子電池可承受 2 3 倍的充電周期(1000 次對 200 400 次),并且可持續(xù)使用 10 15 年,是鉛酸電池的 3 倍。即使最初為了省錢,數(shù)據(jù)中心備用電源系統(tǒng)使用 VRLA 電池,您也可以考慮在下一個電池更換周期之前切換到更先進(jìn)的解決方案。購買與鉛和鋰離子電池兼容的 UPS 可以最大限度地降低轉(zhuǎn)型成本。

 

結(jié)論

所以,一個優(yōu)質(zhì)UPS電源的特點:它應(yīng)該在運行中使用雙轉(zhuǎn)換電壓,具有95%以上的容量,并且可以使用不同類型的電池以防將來升級。此外,模塊化設(shè)計以及在不斷開負(fù)載的情況下更換和添加單個模塊的能力非常重要。然而在選擇時,制造商的聲譽宜是用戶的必須考慮的因素之一


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