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  • 衡量IDC机房的设计和配置水平高低的重要标志之一是,不但要看它的UPS冗余供电系统是否具有高可靠性、高抗干扰性、高抗自然灾害的能力及易“可管理性”,还要看它能否为IDC设备获得100%的高“可利用率”,创造出优良...
  • 针对工程设备必须满足不间断控制的要求,采用逆变器和旁路电源等,形成了iTrust In-dustry UPS"1+1"冗余并机供电控制系统。重点介绍iTrust Industry UPS"1+1"冗余并机系统和系统控制原理。通过在印度Lanjigarh Alumina...
  • UPS冗余性技术分析

    2020-08-19 21:53:25
    作为一种电子设备,UPS本身没有容错能力。传统在线式UPS系统虽然实现了蓄能供电及旁路转换过程的不间断供电,但随着电力需求标准的提高,用户渴望得到更为安全的UPS系统...
  • 权衡 N+1 冗余 UPS 配置之间的 成本部署速度与可靠性 摘要 随着通过软件实现 IT 容错的持续改进越来越 多的数据中心倾向于采用 N+1 冗余UPS 架 构而非 2N 架构一般而言实现 N+1 冗余配 置的常见方式有两种将多个...
  • 近几年,国外一些著名UPS公司,如EXIDE,APC,三菱等,已先后推出并机系统产品,拥有各自的专利技术。在国内,逆变器并联正成为研究热点之一,但已经实现UPS并机的研究成果或产品尚未见报道
  • 机房UPS系统1+1冗余与2N冗余有什么区别:不同的供电等级标准。1.1+1表示只有一条市电输入:这个1+1系统中,两台UPS互为冗余,当一台坏了的时候,另外一台能承担起...
        

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    机房UPS系统1+1冗余与2N冗余有什么区别:

    不同的供电等级标准。

    1.1+1表示只有一条市电输入:640?wx_fmt=png

    这个1+1系统中,两台UPS互为冗余,当一台坏了的时候,另外一台能承担起所有的负载。

    2. 2N一般会有两条市电输入,每条市电来自不同的变压器:

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    这个2N系统中,N=2。也就是2台UPS组成一组UPS,分别接在两路市电上。同时给负载供电,当某路市电断电后,另外一路市电也能给整个机房供电。同时,当某组UPS故障时,另外一组UPS也能承担起所有的负载。

    UPS:

    是不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。

    从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备。

    从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付。

    从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。

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  • 这无疑会使得数据中心的电力能源分配及合作伙伴所提供的对于电力基础设施解决方案的拓扑结构的保护遭遇前所未有的巨大挑战,而这其中就包括不间断电源(UPS)模块,其必须具备更广泛的电力可靠性,以防止工具或系统...

    现如今的数据中心行业正面临着必须成倍增长的数据处理及网络容量的需求,这无疑会使得数据中心的电力能源分配及合作伙伴所提供的对于电力基础设施解决方案的拓扑结构的保护遭遇前所未有的巨大挑战,而这其中就包括不间断电源(UPS)模块,其必须具备更广泛的电力可靠性,以防止工具或系统电源发生异常或故障。这一水平的可靠性不仅是按时间长度(几小时或几天)来计量的,而且还会通过一系列的事件(如,“以多年来单一事件”测得)的数目来计量。对于典型的处理关键任务的数据中心而言,防止并处理故障事件的数量与其持续运行时间同样重要。

    而关键任务电力行业已经以一系列依赖于设备层和配电冗余的UPS保护拓扑就上述问题进行了广泛的回应。这种冗余无疑提供了关键水平的可靠性、负载共享和效率,但这一切同时也是以不断飞升的资本支出成本(CAPEX)和运营支出成本(OPEX)为代价的。

    这些冗余拓扑(稍后介绍)能够为四级数据中心以较高的水平提供正常运行时间协会(Uptime Institute) [1] 所估计的每年少于一个事件和每年不到0.8小时的停机时间的可靠性。但这不禁使我们要问如下一系列的问题:“其成本如何?”和“这是对怎样的数据中心而言?”或更简单地说“我们如何才能选择恰当的关键供电系统,以匹配我们的数据中心的功能呢?”

     合理精简数据中心UPS的冗余和可靠性

    合理精简冗余和可靠性

    随着数据中心市场日渐变得多样化,某些领域和应用程序将仅仅只需要很少的关键电源保护(例如,正常运行时间协会处理云计算社交媒体或搜索引擎数据的一级数据中心);其他的包括有诸如严格百分百保证正常运行时间,且遵循服务水平协议(SLA),需要处理视频流媒体,电子商务和金融/股票交易的关键任务应用程序评级为III/IV的托管数据中心;还有一些属于中等水平评级的数据中心应用程序,其对于正常运行时间和可靠性会根据需求的不同而有所不同。

    上述这些不同的正常运行时间的排名均需要不同级别的冗余,且必须由UPS系统拓扑交付传递。每种拓扑结构均可以采用多种不同的配置来实现。最佳的UPS系统的选择取决于如下重要因素,包括冗余、负载功率(千瓦)、故障隔离、负荷共享、资产利用率、容量扩展和总拥有成本(TCO)的CAPEX和OPEX测量。

    N系统拓扑

    N系统是最基本的关键配电拓扑结构,其中“N”是以千瓦为单位进行的负载能力测量。这些系统不在并联位置安置UPS模块(或冗余),从而降低了系统的可靠性。

     图1:N系统的拓扑结构。

    该系统的拓扑结构也有多个“单一”的故障点,每一到两年的故障事件[2],这使得其成为最不可靠的。一个单一的故障点被定义为一个系统的一部分,如果其发生故障失败,将停止整个系统的工作。例如,可以以典型的美国公用事业电网以每年平均24次故障事件[3]在ITIC/CBEMA[4]曲线之外作为参考。再次强调,对于某些低风险的应用程序,如内部信息技术(internal information technology,IT)的处理流程失败,对一家大型企业或集团的用户并没有影响,这种N系统拓扑结构可以是非常有效的。

    N系统拓扑结构的主要优点是低初始部署和运营成本(不包括计划外停机相关成本费用)。另一大优点是系统资产的高利用率。一个N系统拓扑结构的UPS模块,具有满额定负荷80%到90%的设计负荷。

    N+1系统拓扑

    一个N+1系统拓扑开始添加冗余组件,以提高可靠性。同样“N”是载荷能力,而“1”则是指在系统中的一个额外的UPS冗余电源保护。这些系统以并联结构运行的UPS模块,但他们仍然有多个单点故障,包括UPS模块的输出并联总线。一个N+1系统也缺乏冗余的分配路径,因此,估计每年单点故障的一个事件会有一定的故障风险失败率。

     图2:并联冗余N+1系统。

    这种拓扑结构被广泛应用于呼叫中心和并非100%遵循SLA的托管数据中心。其也适用于任何一家不太依赖于互联网提供服务的企业。

    一款N+1系统的拓扑结构,具有较少的冗余元素和更高的利用率,具有较低的初始成本和低运营成本。其更高的利用率取决于所需的N负载的UPS模块或发电机的数量。N负载的UPS模块具有满额定负荷80%到90%的设计负荷,并具有一个额外附加的UPS模块和发电机添加到系统中。例如,一个由两个UPS模块组成的N+1系统,将具备正常模块40至45%的加载,而一个由五个模块组成的N+1系统将仍然被限制到65%到70%的模块加载。

    块冗余(catcher)系统拓扑

    这种并联的电源架构的另一个变化是块冗余系统拓扑结构,通常被称为一个catcher系统。这种方法是一种经济的方式用来提高系统的可靠性,而无需一个完整的2N系统。它依赖于静态转换开关(STS)和catcher UPS模块的即时处理突然转向,或阶跃载荷,通过从受影响的UPS到后备式UPS转移负荷的能力。然而,在大多数块冗余的部署实现方式中,在STS也是一个单点故障,虽然该UPS模块的利用率得到提高,但其仍限于70-75%的负载以确保冗余。

     图3:块冗余(catcher)系统。

    共享冗余(4N/3)系统拓扑结构

    一个共享冗余4N/3系统拓扑与块冗余拓扑非常相似,除了负载分散在多个路径和所有的UPS负载,以防止“catcher”系统的块加载。4N/3和3N/2变化是共享冗余拓扑最常见的形式,而这些拓扑结构的利用率水平是在60-70%的范围。共享冗余系统的设计,如3N/2,是UPS最大容量(兆瓦/MW)与最大临界负荷(MW)的比率计算得出,所以UPS的最大负荷利用率将是2兆瓦(负荷)/ 3兆瓦(UPS),这相当于67%的效率。

     图4:共享冗余4N/3系统。

    如图4所示,这种拓扑结构还需要一个明显的电缆和配电基础设施,这增加了初始投资资本和安装成本,并使系统规模化更加困难。此外,该系统在UPS的输出的功率分布方面具有单点故障。

    无论是块冗余和共享冗余系统,二者均能够比N+1系统提供更高的可靠性,据故障率估计其每年不到一个事件。这种性能非常适合于大多数实时交付数据和应用程序对于服务、收入甚至是企业声誉并没有直接或明显影响的企业。但这些系统的挑战在于,其最大利用率是限制为小于70-75%,而由于限制了跨电力基础设施共享负载的能力,在实际使用时,利用率通常要低得多。UPS和关键电力资产的块冗余或共享冗余系统会变得滞留和未充分利用,由于数据中心在其运行过程中,IT负载/服务器的添加删除,升级或转移,系统实际部署的关键负载会经常发生变化。

    系统加系统(N+N)拓扑

    系统加系统(或N+N)拓扑结构,采用了独立的和冗余的配电系统。此拓扑结构可以设计与任一系统中的N组件或每个系统中的N+1组件运行。两个独立的系统提供并发维护,而在某些设计中可以容错。

     图5:系统加系统(S+S)。

    系统加系统的拓扑结构提供了非常高的可靠性,但其也有最高的初始成本和TCO,同时结合了低资产利用率(最大设计负荷40%到45%)。估计拓扑结构在一个五年的时间段内只有一个到二个计划外中断(负载下降)。这些设计通常用于企业或设置高可用性的金融服务,每五年测量单一事件是保证服务的核心(如一个SLA托管中心),对收入或企业运营风险和责任会产生显著的影响。

    总结

    数据中心行业是动态的、变化的。系统可靠性的变化需要匹配数据中心的“使命”和“关键任务”的交付。而现有UPS系统拓扑结构的演变表明,数据中心市场有一系列的系统可以提供最佳水平的高可靠性(N+N),但其成本也非常高。其他选择包括可以降低成本但具有低得多的可靠性的系统(N或N+1系统);或能够提供一个较为折中的可靠性水平的(块或共享冗余)系统,这需要在成本,可靠性和利用率等方面进行复杂的权衡。该行业的下一个挑战将是推动这些界限的模糊,以寻找新的、能够提供冗余和适当水平的可靠性,同时降低资本支出和运营成本,并产生更低的总体拥有成本的系统解决方案。


    作者:何妍 

    来源:51CTO

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  • 电子行业的小伙伴们都知道UPSUPS即叫不间断电源,它是将蓄电池与主机相连接,并且通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。UPS主要是用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀...
  • 摘要:介绍了UPS采用电压源逆变器模块的并联运行,及构成N+m冗余并联结构进行供电的好处,讲述了一种新的并联均流电路。 关键词:不间断电源;逆变器模块;并联;冗余N+m引言随着国民经济的发展和用电设备的不断...
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  • 可用性的关键要素,尤其是可维护行和容错性,很大程度上取决于UPS冗余和配电系统选择,本文对UPS内部不同的拓扑结构进行分析和评估,说明个结构如何对“高可用性”电源系统的四个要素产生影响的。
  • 可用性的关键要素,尤其是可维护行和容错性,很大程度上取决于UPS冗余和配电系统选择,本文对UPS内部不同的拓扑结构进行分析和评估,说明个结构如何对“高可用性”电源系统的四个要素产生影响的。
  • USP供电系统的高可用性要求其系统必须具备可靠性、功能性、可维护性和容错性四个要素,而UPS内部拓扑结构对系统的可靠性和功能...可用性的关键要素,尤其是可维护行和容错性,很大程度上取决于UPS冗余和配电系统选择,
  • UPS电源的供电可靠性  UPS电源涉及电力电子和材料等学科,单机平均无故障时间的提高受制于相关学科理论和半导体材料的限制,现阶段难有突破,即UPS技术处于成熟阶段。... UPS冗余配电方案无非是1+...

    UPS电源的供电可靠性

      UPS电源涉及电力电子和材料等学科,单机平均无故障时间的提高受制于相关学科理论和半导体材料的限制,现阶段难有突破,即UPS技术处于成熟阶段。UPS供电系统采用冗余技术是目前UPS系统提高可靠性的主要方式。

      UPS的可靠性=提高单机平均无故障时间+冗余

      单机平均无故障时间(MTBF)=20-25万小时

      UPS冗余配电方案无非是1+1(塔式机)或N+X(模块机)。塔式机主要内置整流器、逆变器、静态开关及控制电路,模块机则由机架、UPS 功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成。塔式机多采用1+1冗余系统可靠性较低,而模块机可实现N+X冗余系统无单点故障瓶颈,所以模块UPS是可靠性的最佳选择。

    塔式机

    模块UPS

      UPS电源的可扩展性

      考虑负载是针对当前需求,可扩展性则是着眼未来。考虑到未来业务增长对系统的需求,如果想让自己的UPS系统的功率与实际需求一起增长,在UPS采购的时候,则需要着重考虑到UPS电源的可扩展性。通过分析,模块UPS效能的集成化特点可最大提高系统可靠性和可用性。

      UPS电源的高效率要求

     

            

      UPS实际效率的高低由带载量决定:负载50%时整机效率≤70% ,负载60%时整机效率≥80%
     

            

      中国电信集团电源维护技术支撑中心对UPS效率测试结果

      如果传统塔式机在1+1冗余下做1次冗余,每台设备带载将≤50%,但效率≤60% ,这已经是能耗比低的表现。而在正常运行下的模块机,可根据实际负载量来配置合理的电源容量,并留2至4个冗余功率模块,这无疑是既方便又高效。

      UPS电源的可维护性

      传统UPS的维护特点:

    • 电路板级的维修
    • 修复时间受人为因素影响较大
    • 需专业工程师到现场
    • 需在停电或旁路状态下维护

      模块UPS维护特点:

    • 模块级的维修,无需查找故障点
    • 修复时间不受人为因素影响,可控性强
    • 一般不需工程师到现场,可自主维护
    • 无需转旁路、在线热插拔,不影响负载运行

      UPS电源的性价比

      大型UPS系统的投资,应从主机费用、电池配备费用、维修费用、运行费用、扩容费用及使用寿命等几方面综合考虑。运行成本=电费+运维费+场地费+人员投入等。有那么一项统计,模块机使用降低综合运行成本的20%-40%。

                          

    某模块UPS与单机UPS的综合性能对比
                  

    某模块UPS与单机UPS的运行成本对比

    转载于:https://blog.51cto.com/wcxsky/623525

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  • 可用性的关键要素,尤其是可维护行和容错性,很大程度上取决于UPS冗余和配电系统选择,本文对UPS内部不同的拓扑结构进行分析和*估,说明个结构如何对“高可用性”电源系统的四个要素产生影响的。  一、UPS拓扑结构...
  • 本文阐述了IEC62040 规定的UPS 性能分类方法和标准化UPS 系统结构,并介绍了高可用度的冗余UPS系统,其中包括目前广泛应用的并联冗余UPS 系统和正在不断发展的分布冗余UPS 系统(双母线UPS供电系统)。并联冗余UPS...
  • ups

    2008-10-04 09:48:51
    【所属类别】 UPS电源 美国山特UPS电源 【商品品牌】 美国山特电源 【商品简介】 C6K(S)~3C20KS 并联冗余  山特城堡系列C6K(S)~3C20KS并联冗余采用双转换纯在线式的架构,是最能...
    商品大图
     
    【所属类别】 UPS电源  美国山特UPS电源
    【商品品牌】 美国山特电源
    【商品简介】
    C6K(S)~3C20KS 并联冗余
      山特城堡系列C6K(S)~3C20KS并联冗余采用双转换纯在线式的架构,是最能有效解决所有电源问题的最佳架构设计。该架构能够有效阻隔异常电源对负载的冲击,同时还能保证输出电源的稳定、可靠,让负载安全的运行。采用数字化控制技术,实现并联扩容和并联冗余的功能,为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。
    ·产品性能
     高可靠性的并联扩容技术,让您规划电源更有弹性
    以往,您会因为考虑到未来设备的扩充,而在初期就规划了大容量的UPS设备,这是一项很大的浪费。 现在, 您只要考虑您实际的电力需求, 规划适当的UPS就可以了。 未来如果因为设备的扩充而需要相应的电力扩充时, 只需要购买扩充部分的UPS电源, 将它并联到原有的电源系统就可以了, 增加了规划的弹性,并大大的减少了投资的浪费。
    5
    · N+1并联冗余的规划,提供您最可靠的电源解决方案
    N+1并联冗余意味着随时都有多一台的UPS为您的重要设备提供保障。规划电源系统时,比额定容量增加一台,这样,当系统中任何一台UPS发生故障时,都能因为这额外增加的一台UPS,使得电源系统能够不间断的为您的重要设备提供高品质的电力,使得系统更加可靠。同时先进的均流技术使得并联运行下的每一台UPS平均分担着负载电流,在提高系统可靠性的同时,也延长了UPS的使用寿命。
    例如:计算机负载为20KVA,就可以使用3台UPS实现并联冗余,如果其中一台UPS需移出或关机拆除。其它两台UPS会立即支持所有的负载。因此,无论哪一台UPS出现故障,都会因为您妥善的并联冗余的规划,而使得贵重的设备获得了不间断的高品质电力供应。
    6
    · 小型化的设计,为您节省寸土寸金的办公空间
    由于应用了先进的控制技术,大大的提高了功率密度,新的C6K(S)~3C20KS并联冗余UPS是在线式UPS相同容量中体积最小的。在今日寸土寸金的办公空间里,为您节省了宝贵的空间。
    · 在线维修的设计,即使维修也不需要断电
    只要将UPS转到维修模式,您就可以在持续供应负载电力的状况下安全的进行在线维修;如果您做了N+1并联冗余的规划,即使在维修的时候市电发生中断,您的贵重设备也能得到不间断的高品质电力供应。
    · 贴心的功能设计,让您更方便的使用
    直流启动功能,让您在没有市电供应的情况下,也能使用UPS。定时开关机的功能,免除您因为忘记启用UPS而招致的损失。远程监控功能,实现无人化的目标。强大的充电功能,不但方便您对备用时间的延长,智慧型的充电方式更使得电池的寿命得以延长,节省开支。自动重启动功能,使您在UPS备用关机后不必亲身为UPS开机。还有其他许许多多的贴心设计,为您的工作带来更多的便利。
    · 优异的技术指标,让您用得更安心
    一直以来,山特的产品都是遵循着国际间最严格的设计规范,让您得以享有最高品质的产品性能。
    接近1的输入功因,大幅度的减少了对市电电网的污染,提高电网的利用率,是真正的绿色电源。
    超宽广的输入电压范围,在各种恶劣的电力环境下都为您的贵重设备提供最完善的保护。
    接近90%的满载运转效率,有效的为您节省电费支出。
    强大的抗干扰能力,符合IEC61000-4对于抗电磁干扰的要求,能有效的杜绝电网上的杂讯、高压、突波,给您的设备提供一个干净的电力环境。
    其他各项优异的技术指标,让您以经济的价格,享受高档的品质。
    · 智能电源监控管理软件WinPower2003
    支持Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000/XP/Linux操作系统。适用于TCP/IP局域网,支持TCP/IP网络监控UPS;提供分层目录结构管理网络UPS;异常事件发生时可通过广播、电子邮件、传呼及手机短信通知用户;自动侦测UPS型号及通讯口;提供密码保护功能;支持定时开启/关闭UPS功能;支持UPS定时自测功能;支持图形方式实时显示UPS状态功能;支持网络关闭多台服务器和工作站的功能;支持Smart Event功能,使用户按自已的需求定义接收异常电力信息的方式;支持关闭大部份应用程序及保存相关文档;支持简/繁体中文、多国语言及英文平台;支持在线帮助功能。具有数据记录(包括市电、UPS、负载、电池)和事件日志功能,便于系统管理员进行UPS日常维护。
    · 完备的监控通讯功能
    提供了RS-232、智能插槽(Intelligent Slot)等监控通讯接口。用户可以选购山特AS400卡,以提供IBM AS400标准通讯信号,来作Remote Display,包含声音报警及灯光显示等监控功能。或选购山特WebPower智能监控卡,通过Internet国际互联网进行全球化管理,或者通过SNMP网管,实现集中监控及远程监控等功能。
    >>>符合国际EMC安全规定 <?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

    EMS

    IEC61000-4-2(ESD): 抗静电能力

    IEC61000-4-3(RS): 抗辐射干扰能力

    IEC61000-4-4(EFT): 抗电源脉冲干扰能力

    IEC61000-4-5(Surge): 防雷击/突波能力

    EMI

    IEC62040-2:UPSEMC 输出的要求>25A

    转载于:https://blog.51cto.com/duijiangji/103448

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  • UPSUPS的装机容量正

    2015-05-18 13:04:54
    UPS的装机容量正不断扩大,并联成为扩大容量或者冗余系统的必然方法
  • 一、总负载计算4台PC机 250W X 4 = 1000W1台服务器 700W X 1 = 700W1台网络交换机 100W X 1 =100W以上合计:1800W二、ups容量计算在线式UPS一般功率因数为0.8,1800W÷0.8=2250VA,考虑UPS容量的冗余,一般以20%到30...
  • CCNP32-冗余

    2020-05-17 17:21:28
    电源冗余: 双电源,UPS等 引擎冗余: 双主板, 切换技术: 1,RPR;切换时间2-4分钟,主引擎正常工作,备份引擎配置相同,但不加电 2,RPR+;切换时间1-2分钟,主引擎正常工作,备份引擎实时同步主引擎 3,sso over...
  • 海口市人民医院UPS建设主要是为是为了保障机房内弱电系统的核心设备的长期、稳定不间断运行的需要而设立的,一来通过UPS电源系统来对电网的电压信号进行稳定,以提供给核心设备更为稳定的工作电压,同时在停电时,...
  • 26、网络的冗余技术

    2019-08-22 16:15:48
    1、设备冗余 2、链路冗余 3、网关冗余(1)HSRP (2)VRRP (3)GLBP 4、电源冗余UPS
  • 冗余就是重复的意思,在计算机术语中,冗余是为减少计算机系统或通信系统的故障概率,而对电路或信息的有意重复或部分重复。UPS的基本作用是为负载提供高质量、不间断的电力输出。但遗憾的是作为一种电子设备,UPS...
  • UPS的分类与比较

    2019-04-03 23:29:27
    机房UPS系统1+1冗余与2N冗余有什么区别 1+1表示只有一条市电输入: 这个1+1系统中,两台UPS互为冗余,当一台坏了的时候,另外一台能承担起所有的负载。 2N一般会有两条市电输入,每条市电来自不同的变压器:这个2N...

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