淺析APCUPS電源模塊化和集中式的區(qū)別
2020/11/19 17:40:37點擊：
APCUPS電源模塊化和集中式的區(qū)別
很多年來，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心APCUPS電源系統(tǒng)都會使用某種雙轉(zhuǎn)換設計模式，先選擇交流電源（AC），將其轉(zhuǎn)換為直流（DC）給蓄電池充電，然后再將其轉(zhuǎn)換回交流。這些UPS系統(tǒng)要使用特大型的模塊來提高系統(tǒng)性能或是實現(xiàn)（N+1）冗余。例如，你可以將三臺500kVA的UPS最大功率控制在1000kVA，這樣的話，如果其中任何一個被關閉，總的設計性能依然不變。
近些年來，企業(yè)已經(jīng)趨向于選用更小的模塊（10kVA—50kVA）來構建更大規(guī)模的UPS系統(tǒng)。而大家都知道，在工程領域優(yōu)缺點總是共存的。這種模塊化設計的優(yōu)點是可以按照業(yè)務需求來提高系統(tǒng)性能（假設規(guī)模不變）并降低維護成本。這些模塊是支持熱切換的，用戶可以將其返還給廠家進行更換或維修。一般來講，模塊化系統(tǒng)會適當?shù)脑黾右粋�模塊來提升自己的性能，而不是僅僅局限于提供額定的性能，在盡可能比特大型系統(tǒng)少花錢的基礎上使其天生具有“N+1”冗余的性能。
在過去，模塊化UPS系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢是其高效性。當一套UPS系統(tǒng)在接近其最大額定性能運行時，它的效率最高。隨著負載水平的下降，效率也在下降。從表面上看好像沒什么大的損失，但是如果你更多地關注一下能源浪費和能源成本問題的話，你就會發(fā)現(xiàn)這方面的損失在逐漸上漲，你會開始重點考慮這一問題。
模塊化UPS系統(tǒng)可以并愿意被重新配置，因為這樣可以使其更接近標準性能。傳統(tǒng)的大型UPS系統(tǒng)配置偏高，目的是為了應對未來的性能增長需求，因此它們經(jīng)常都會在額定性能以下運行許多年的時間，甚至永遠是這樣。然而，性能冗余也就意味著降低效率。在“N+1”模塊化系統(tǒng)中，通過仔細的能耗管理，可以將這種現(xiàn)象降到最低限度。
然而，如果要進行“2N”冗余配置，不論哪種類型，都需要對能耗進行管理，保證負載系統(tǒng)的性能不會低于其額定性能的50%。否則，如果負載配置系統(tǒng)出故障的話，該系統(tǒng)就會超負荷運轉(zhuǎn)。這樣做的結(jié)果是，每套在“2N”模式下運行的UPS系統(tǒng)都不會超過其最高容量。此外，通過仔細的能耗管理，一套模塊化UPS可能會得到更為精密的配置，在這一點上甚至會超過規(guī)模更大、但容量固定的系統(tǒng)。從長遠來看，可以達到節(jié)約能耗的目的。當然，在這種情況下，會出現(xiàn)很多“如果”、“可能”、“也許”的不確定因素。
當服務器的溫度達到限制的90%的熱量時，服務器就會自動關閉以防止嚴重的損失，然而這樣的自動關閉也會損失重要的信息或是嚴重影響收入。對于一般的組織而言，計劃外的停機將會損失為7900美元/分鐘。對于像亞馬遜這樣的大公司，其損失可能會達到66240美元/分鐘。此外，常年過熱的數(shù)據(jù)中心將會減少設備的使用壽命，使得企業(yè)每隔兩年就要替換服務器（正常替換時間為五年一次），這就會使成本增加。隨著數(shù)據(jù)規(guī)�；蛑匾缘某掷m(xù)增加，這就使得企業(yè)將數(shù)據(jù)中心進行冷卻的情況變得比以往任何時候都要重要。
許多企業(yè)都有一定的制冷系統(tǒng)來保持自身服務器的正常運作，但是這些制冷系統(tǒng)都不完善。許多公司的制冷系統(tǒng)做的很好，但是這卻給他們的信息和收入帶來了一定的風險。企業(yè)應該探究如何使他們的數(shù)據(jù)中心保持健康發(fā)展，從快速、簡單到價格低廉、影響深遠，直至長期的穩(wěn)健發(fā)展。
模塊化系統(tǒng)的缺點是要分情況的，取決于好幾個因素。我們需要把較小的模塊化系統(tǒng)安裝成“列”，作為額外的機柜。這意味著對機房的空間和承重要求要增加。具體的增加量則要取決于實際裝配的機柜“列”數(shù)，以及其電路的布線模式。這樣擴大規(guī)模可能會損失一定的經(jīng)濟利益，因為盡管說每套UPS系統(tǒng)都會有額外的空間，但它并不一定愿意將其讓給其它的設備。從某種程度上講，我們可以通過將UPS模塊遷移到適合其運行的地方來彌補這種損失，前提是樓內(nèi)有充分的空間。但是，用80kVA的系統(tǒng)構建一個容量需求從不超過30kVA的列柜必然是不符合成本效益的。
很多年來，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心APCUPS電源系統(tǒng)都會使用某種雙轉(zhuǎn)換設計模式，先選擇交流電源（AC），將其轉(zhuǎn)換為直流（DC）給蓄電池充電，然后再將其轉(zhuǎn)換回交流。這些UPS系統(tǒng)要使用特大型的模塊來提高系統(tǒng)性能或是實現(xiàn)（N+1）冗余。例如，你可以將三臺500kVA的UPS最大功率控制在1000kVA，這樣的話，如果其中任何一個被關閉，總的設計性能依然不變。
近些年來，企業(yè)已經(jīng)趨向于選用更小的模塊（10kVA—50kVA）來構建更大規(guī)模的UPS系統(tǒng)。而大家都知道，在工程領域優(yōu)缺點總是共存的。這種模塊化設計的優(yōu)點是可以按照業(yè)務需求來提高系統(tǒng)性能（假設規(guī)模不變）并降低維護成本。這些模塊是支持熱切換的，用戶可以將其返還給廠家進行更換或維修。一般來講，模塊化系統(tǒng)會適當?shù)脑黾右粋�模塊來提升自己的性能，而不是僅僅局限于提供額定的性能，在盡可能比特大型系統(tǒng)少花錢的基礎上使其天生具有“N+1”冗余的性能。
在過去，模塊化UPS系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢是其高效性。當一套UPS系統(tǒng)在接近其最大額定性能運行時，它的效率最高。隨著負載水平的下降，效率也在下降。從表面上看好像沒什么大的損失，但是如果你更多地關注一下能源浪費和能源成本問題的話，你就會發(fā)現(xiàn)這方面的損失在逐漸上漲，你會開始重點考慮這一問題。
模塊化UPS系統(tǒng)可以并愿意被重新配置，因為這樣可以使其更接近標準性能。傳統(tǒng)的大型UPS系統(tǒng)配置偏高，目的是為了應對未來的性能增長需求，因此它們經(jīng)常都會在額定性能以下運行許多年的時間，甚至永遠是這樣。然而，性能冗余也就意味著降低效率。在“N+1”模塊化系統(tǒng)中，通過仔細的能耗管理，可以將這種現(xiàn)象降到最低限度。
然而，如果要進行“2N”冗余配置，不論哪種類型，都需要對能耗進行管理，保證負載系統(tǒng)的性能不會低于其額定性能的50%。否則，如果負載配置系統(tǒng)出故障的話，該系統(tǒng)就會超負荷運轉(zhuǎn)。這樣做的結(jié)果是，每套在“2N”模式下運行的UPS系統(tǒng)都不會超過其最高容量。此外，通過仔細的能耗管理，一套模塊化UPS可能會得到更為精密的配置，在這一點上甚至會超過規(guī)模更大、但容量固定的系統(tǒng)。從長遠來看，可以達到節(jié)約能耗的目的。當然，在這種情況下，會出現(xiàn)很多“如果”、“可能”、“也許”的不確定因素。
當服務器的溫度達到限制的90%的熱量時，服務器就會自動關閉以防止嚴重的損失，然而這樣的自動關閉也會損失重要的信息或是嚴重影響收入。對于一般的組織而言，計劃外的停機將會損失為7900美元/分鐘。對于像亞馬遜這樣的大公司，其損失可能會達到66240美元/分鐘。此外，常年過熱的數(shù)據(jù)中心將會減少設備的使用壽命，使得企業(yè)每隔兩年就要替換服務器（正常替換時間為五年一次），這就會使成本增加。隨著數(shù)據(jù)規(guī)�；蛑匾缘某掷m(xù)增加，這就使得企業(yè)將數(shù)據(jù)中心進行冷卻的情況變得比以往任何時候都要重要。
許多企業(yè)都有一定的制冷系統(tǒng)來保持自身服務器的正常運作，但是這些制冷系統(tǒng)都不完善。許多公司的制冷系統(tǒng)做的很好，但是這卻給他們的信息和收入帶來了一定的風險。企業(yè)應該探究如何使他們的數(shù)據(jù)中心保持健康發(fā)展，從快速、簡單到價格低廉、影響深遠，直至長期的穩(wěn)健發(fā)展。
模塊化系統(tǒng)的缺點是要分情況的，取決于好幾個因素。我們需要把較小的模塊化系統(tǒng)安裝成“列”，作為額外的機柜。這意味著對機房的空間和承重要求要增加。具體的增加量則要取決于實際裝配的機柜“列”數(shù)，以及其電路的布線模式。這樣擴大規(guī)模可能會損失一定的經(jīng)濟利益，因為盡管說每套UPS系統(tǒng)都會有額外的空間，但它并不一定愿意將其讓給其它的設備。從某種程度上講，我們可以通過將UPS模塊遷移到適合其運行的地方來彌補這種損失，前提是樓內(nèi)有充分的空間。但是，用80kVA的系統(tǒng)構建一個容量需求從不超過30kVA的列柜必然是不符合成本效益的。
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