आधुनिक स्थिर और रोटरी यूपीएस की तुलना। स्टेटिक यूपीएस अपनी सीमा तक पहुँच चुके हैं?

आईटी उद्योग बाजार सभी निर्मित यूपीएस के लगभग 75% का उपयोग करते हुए, अबाधित बिजली आपूर्ति (यूपीएस) का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। कॉर्पोरेट, वाणिज्यिक और सुपर-लार्ज सहित सभी प्रकार के डेटा केंद्रों को यूपीएस उपकरण की वार्षिक वैश्विक बिक्री $ 3 बिलियन है। इसी समय, डेटा केंद्रों में यूपीएस उपकरणों की बिक्री में वार्षिक वृद्धि 10% तक आ रही है और ऐसा लगता है कि यह सीमा नहीं है।

डेटा सेंटर अधिक से अधिक बड़े होते जा रहे हैं और यह बदले में, ऊर्जा आपूर्ति के बुनियादी ढांचे के लिए नई चुनौतियां पैदा करता है। हालांकि इस बारे में एक लंबी बहस चल रही है कि कैसे यूपीएस गतिशील लोगों से बेहतर है और इसके विपरीत, एक बात यह है कि ज्यादातर इंजीनियर इससे सहमत हैं कि उच्च शक्ति, जितनी अधिक बिजली की मशीनें इसके साथ काम करने के लिए उपयुक्त हैं: अर्थात् जनरेटर बिजली संयंत्रों में विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।

सभी गतिशील यूपीएस मोटर जनरेटर का उपयोग करते हैं, हालांकि उनके पास अलग-अलग डिज़ाइन हैं और निश्चित रूप से, गुणों और विशेषताओं में भिन्न हैं। इनमें से एक सामान्य यूपीएस एक यांत्रिक रूप से जुड़े डीजल इंजन के साथ एक समाधान है - एक डीजल-रोटरी यूपीएस (DRIBP)। हालांकि, डेटा सेंटर निर्माण की दुनिया में, स्थिर यूपीएस और अन्य गतिशील यूपीएस तकनीक - रोटरी यूपीएस के बीच वास्तविक प्रतिस्पर्धा है, जो एक इलेक्ट्रिक मशीन का एक संयोजन है जो एक प्राकृतिक आकार और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के एक साइनसॉइडल वोल्टेज उत्पन्न करता है। ऐसे रोटरी यूपीएस ऊर्जा भंडारण उपकरणों के साथ विद्युत संचार में हैं, जो या तो बैटरी या फ्लाईव्हील हो सकते हैं।

नियंत्रण प्रौद्योगिकी, विश्वसनीयता, दक्षता और शक्ति घनत्व में आधुनिक प्रगति, साथ ही साथ यूपीएस बिजली की इकाई लागत को कम करना, केवल स्थिर यूपीएस के लिए निहित कारक नहीं हैं। हाल ही में पेश की गई पिलर यूबी-वी श्रृंखला एक योग्य विकल्प है।

अगला, हम आधुनिक बड़े डेटा सेंटर के लिए एक यूपीएस प्रणाली के मूल्यांकन और चुनने के लिए कुछ महत्वपूर्ण मानदंडों पर विचार करते हैं, जिसके संदर्भ में प्रौद्योगिकी अधिक बेहतर लगती है।

1. पूंजीगत लागत

यह सच है कि स्थिर यूपीएस छोटी यूपीएस प्रणालियों के लिए प्रति किलोवाट कम कीमत की पेशकश कर सकता है, लेकिन उच्च शक्ति प्रणालियों की बात आने पर यह लाभ जल्दी से वाष्पित हो जाता है। मॉड्यूलर अवधारणा, जिसे स्थिर यूपीएस के निर्माताओं को अनिवार्य रूप से लागू करने के लिए मजबूर किया गया था, बड़ी संख्या में छोटे नाममात्र शक्ति के यूपीएस के समानांतर कनेक्शन के चारों ओर घूमती है, उदाहरण के लिए, नीचे के उदाहरण में आकार में 250 किलोवाट। यह दृष्टिकोण आपको सिस्टम के दिए गए आउटपुट पावर के वांछित मूल्य को प्राप्त करने की अनुमति देता है, लेकिन कई डुप्लिकेट तत्वों की जटिलता के कारण यह रोटरी यूपीएस पर आधारित समाधान की लागत की तुलना में मूल्य लाभ का 20-30% खो देता है। इसके अलावा, यहां तक ​​कि मॉड्यूल के इस समानांतर कनेक्शन की एक यूपीएस प्रणाली में ब्लॉक की संख्या पर सीमाएं हैं, जिसके बाद समानांतर मॉड्यूलर सिस्टम को स्वयं समानांतर होना चाहिए,जो अतिरिक्त स्विचगियर और केबलों के कारण समाधान की लागत को बढ़ाता है।



. 1. 48. UB-V .

2.

हाल के वर्षों में, डेटा सेंटर तेजी से कमोडिटाइज़्ड उद्यम बन गए हैं, जबकि विश्वसनीयता तेजी से दी गई है। इस संबंध में, आशंकाएं बढ़ रही हैं कि इससे भविष्य में समस्याएं बढ़ेंगी। चूंकि ऑपरेटर अधिकतम दोष सहिष्णुता ("9") की संख्या के लिए प्रयास करते हैं और यह माना जाता है कि यूपीएस की मॉड्यूल के त्वरित और "हॉट" प्रतिस्थापन करने की क्षमता के कारण कम मरम्मत समय (MTTR) के कारण स्थैतिक यूपीएस तकनीक के नुकसान को सबसे अच्छा दूर किया जाता है। लेकिन यह तर्क आत्मघाती हो सकता है। अधिक मॉड्यूल शामिल हैं, विफलता की संभावना जितनी अधिक होगी और अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि इस तरह की विफलता से जितना अधिक जोखिम होगा, समग्र प्रणाली में लोड का नुकसान होगा। बेहतर होगा कि ग्लिट्स बिल्कुल न हों।

सामान्य ऑपरेशन के दौरान MTBF के मूल्य पर उपकरण विफलताओं की संख्या की निर्भरता का एक चित्र अंजीर में दिखाया गया है। 1 और इसी गणना।



अंजीर। 1. MTBF पर उपकरण दुर्घटनाओं की संख्या पर निर्भरता।

सामान्य ऑपरेशन के दौरान उपकरणों की विफलता क्यू (टी) की संभावना, सामान्य विफलता वक्र के ग्राफ के खंड (II) में, यादृच्छिक चर Q (t) = e- (λx t, जहां λ = 1 / MTBF की तीव्रता वितरण विधि द्वारा तीव्रता का गहन वर्णन किया गया है) विफलताओं, और टी घंटे में ऑपरेटिंग समय है। तदनुसार, समय टी के बाद, परेशानी-मुक्त राज्य में सभी सेटिंग्स एन (0): एन (टी) = क्यू (टी) * एन (0) की प्रारंभिक संख्या से एन (टी) सेटिंग्स होगी।

स्थिर UPSs का औसत MTBF 200,000 घंटे है, और UB-V पिलर श्रृंखला के रोटरी UPSs का MTBF 1,300,000 घंटे है। गणना से पता चलता है कि ऑपरेशन के 10 वर्षों में 36% स्थिर यूपीएस एक दुर्घटना में होंगे, और केवल 7% रोटरी यूपीएस। यूपीएस उपकरण (तालिका 1) की विभिन्न मात्राओं को देखते हुए, इसका मतलब है कि 10 साल के संचालन के लिए 48 मेगावाट के उपयोगी आईटी लोड के साथ एक ही डेटा केंद्र पर 240 स्थिर यूपीएस मॉड्यूल से 86 विफलताएं और 20 पिलर रोटरी यूपीएस से 2 विफलताएं हैं।

रूस और दुनिया में डेटा केंद्रों पर स्थिर यूपीएस के संचालन का अनुभव विफलताओं और खुले स्रोतों से उपलब्ध मरम्मत के आंकड़ों के आधार पर गणना की विश्वसनीयता की पुष्टि करता है।

सभी पिलर रोटरी यूपीएस, और विशेष रूप से यूबी-वी श्रृंखला, एक शुद्ध साइन लहर उत्पन्न करने के लिए एक इलेक्ट्रिक मशीन का उपयोग करते हैं और बिजली कैपेसिटर और आईजीबीटी ट्रांजिस्टर का उपयोग नहीं करते हैं, जो बहुत बार सभी स्थिर यूपीएस में विफलता का कारण बनता है। इसके अलावा, एक स्थिर यूपीएस बिजली आपूर्ति प्रणाली का एक जटिल हिस्सा है। जटिलता विश्वसनीयता को कम करती है। यूबी-वी रोटरी यूपीएस में कम घटक और अधिक मजबूत सिस्टम डिज़ाइन (मोटर-जनरेटर) है, जो विश्वसनीयता बढ़ाता है।

3. ऊर्जा दक्षता

आधुनिक स्थैतिक यूपीएस में अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में ऑनलाइन (या "सामान्य" मोड) बेहतर ऊर्जा दक्षता होती है। आमतौर पर, 96.3% की पीक क्षमता के साथ। उच्च संख्या अक्सर दी जाती है, लेकिन यह तभी प्राप्त होता है जब स्थिर यूपीएस ऑनलाइन और वैकल्पिक मोड (उदाहरण के लिए, ईसीओ-मोड) के बीच स्विच करके काम करता है। हालांकि, वैकल्पिक ऊर्जा-बचत मोड का उपयोग करते समय, लोड बिना किसी सुरक्षा के बाहरी नेटवर्क से काम करता है। इस कारण से, अधिकांश डेटा केंद्रों में, ज्यादातर मामलों में, केवल ऑनलाइन मोड का उपयोग किया जाता है।

रोटरी यूपीएस पिलर यूबी-वी की एक श्रृंखला सामान्य ऑपरेशन के दौरान स्थिति में बदलाव नहीं करती है, जबकि 100% के लोड स्तर के लिए 98% तक और 50% के लोड पर 97% तक दक्षता सुनिश्चित करती है।

ऊर्जा दक्षता में यह अंतर ऑपरेशन (तालिका 2) के दौरान बिजली में महत्वपूर्ण बचत प्राप्त करना संभव बनाता है।



टैब। 2. डेटा केंद्र 48 मेगावाट आईटी भार पर ऊर्जा की बचत।

4. जगह घेर ली

IGBT प्रौद्योगिकी के लिए संक्रमण और ट्रांसफार्मर के बहिष्करण के साथ सामान्य प्रयोजन के स्थिर यूपीएस काफी अधिक कॉम्पैक्ट हो गए हैं। हालांकि, इस परिस्थिति को ध्यान में रखते हुए, यूबी-वी श्रृंखला की रोटरी यूपीएस, प्रति यूनिट बिजली की जगह के संदर्भ में 20% या उससे अधिक का लाभ देती है। परिणामी अंतरिक्ष बचत का उपयोग पावर सेंटर की क्षमता को बढ़ाने के लिए, और अतिरिक्त सर्वरों को समायोजित करने के लिए भवन के "सफेद", उपयोगी, स्थान को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।



अंजीर। 2. विभिन्न प्रौद्योगिकियों के 2 मेगावाट के लिए यूपीएस का कब्जा स्थान। वास्तविक पैमाने पर स्थापना।

5. उपलब्धता

एक अच्छी तरह से डिजाइन, निर्मित और संचालित डेटा सेंटर के प्रमुख संकेतकों में से एक इसकी उच्च दोष सहिष्णुता है। हालांकि 100% अपटाइम हमेशा एक लक्ष्य होता है, रिपोर्ट्स बताती हैं कि दुनिया में 30% से अधिक डेटा सेंटर कम से कम एक अनियोजित आउटेज का अनुभव करते हैं। उनमें से कई मानवीय त्रुटियों के कारण होते हैं, लेकिन ऊर्जा के बुनियादी ढांचे की भी महत्वपूर्ण भूमिका होती है। यूबी-वी श्रृंखला वर्षों से एक मोनोब्लॉक डिज़ाइन में पिलर रोटरी यूपीएस की सिद्ध तकनीक का उपयोग करती है, जिसकी विश्वसनीयता अन्य सभी तकनीकों की तुलना में काफी अधिक है। इसके अलावा, यूबी-वी यूपीएस के लिए ठीक से नियंत्रित वातावरण के साथ डेटा केंद्रों में, रखरखाव करने के लिए उनके वार्षिक शटडाउन की आवश्यकता नहीं है।

6. लचीलापन

अक्सर, 3-5 वर्षों के भीतर डेटा केंद्रों के आईटी सिस्टम को अपडेट और आधुनिक किया जाता है। इसलिए, बिजली की आपूर्ति और शीतलन प्रणाली का बुनियादी ढांचा इसे पूरा करने के लिए सार्वभौमिक होना चाहिए और भविष्य के लिए पर्याप्त परिप्रेक्ष्य होना चाहिए। दोनों पारंपरिक स्थिर यूपीएस और यूबी-वी यूपीएस को विभिन्न तरीकों से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

हालांकि, उत्तरार्द्ध पर आधारित समाधानों की संरचना व्यापक है, और आम तौर पर बोलना, क्योंकि यह इस लेख के दायरे से परे है, यह एक को 6-30 केवी के औसत वोल्टेज पर निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रणालियों को लागू करने में सक्षम बनाता है, ताकि अक्षय और वैकल्पिक पीढ़ी के स्रोतों के साथ नेटवर्क का निर्माण किया जा सके। अलग-अलग समानांतर बस (आईपी बस) के साथ लागत प्रभावी अल्ट्रा-विश्वसनीय सिस्टम, कॉन्फ़िगरेशन N + 1 में टीयर IV UI के स्तर के अनुरूप है।

निष्कर्ष के रूप में, कई निष्कर्ष किए जा सकते हैं। जितने अधिक डेटा सेंटर विकसित होते हैं, आर्थिक संकेतकों, विश्वसनीयता, प्रतिष्ठा के पहलुओं और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए एक साथ निगरानी करना आवश्यक होने पर उन्हें अनुकूलित करना उतना ही कठिन हो जाता है। स्टेटिक यूपीएस भविष्य में डेटा केंद्रों में उपयोग किए जाएंगे। हालांकि, यह निर्विवाद है कि बिजली आपूर्ति प्रणालियों के क्षेत्र में मौजूदा दृष्टिकोणों के विकल्प हैं, जिनमें "अच्छे पुराने स्टैटिक्स" पर महत्वपूर्ण फायदे हैं।