三大趋势成就网络能源一体化
近几年来,随着Internet、电子技术、控制技术的发展,各UPS厂商和供电系统的设计者,也逐渐意识到了整个UPS市场所存在的问题。对于用户而言,一个好的服务模式都需要一个安全、稳定、可靠、高可用的网络来支持,并且尽可能降低设备建设环节的综合交易成本,降低维护成本。而正是这些客观存在的问题,促使着UPS技术的进步,以及供电系统设计理念的变化。 整体而言,伴随着厂商对用户需求把握的不断深入,以UPS为核心的交流动力整体解决方案在应用中呈现出三大明显趋势: 从可靠转向可用 这是目前UPS首要解决的核心问题。在绝大部分配置UPS供电系统的部门和单位,都对供电的连续性提出了非常高的要求,越来越多的厂商和用户开始从关注设备的高可靠性向关注交流不间断供电系统及环境调节系统高可靠、高可用性。因为UPS系统经过多年发展,在其性能指标已完全能够满足计算机网络设备要求的情况下,真正能为用户带来价值的是其可用性。 可用性定义为系统在使用过程中,可以正常使用的时间与总时间之比。在概念上它包含了系统中设备的可靠性、可管理性和可维护性。可用性高意味着给用户更多的正常使用时间,把故障后的不可用时间降到最低限度。 对可用性的研究促进了UPS设备和供电技术的全面发展,包括设备和系统的冗余并联技术、扩容技术、双母线供电技术等。毫无疑问,系统可用性研究对提高供电系统设计的科学性和全面提高系统性能起着重要作用。
从分散走向集中 在网络环境下的供电系统中,UPS仅仅是一个环节。在一个完整的系统中,除了UPS系统之外,还可能有变压器、瞬态电压浪涌抑制器、电网进线开关柜、输入输出配电柜、柴油发电机组、交流稳压器、隔离或升降压变压器、电池系统、各种开关、断路器、保险、转插,上百乃至几百个级连接点和相应的传输线。所有这些部件和环节,在系统中都会形成单路径故障点,由于这些部件和环节在可靠性模型中的串联特性,以及它们之间的相互影响,使得系统可靠性大幅降低。
目前,UPS集中供电、“以大替小”的应用方案已经成为行业的优选方案。UPS单机容量越大,产品可靠性越高,单位容量的成本越低,而且也便于安装、维护和管理。通常200kVAUPS平均无故障间隔约为45万小时,与20kVA在线式UPS相比,可靠性提高了80%,而成本上可以节约60%。而在集中供电方式中,设计更加强调标准的统一,尽可能采用统一品牌的相关设备,这样使得电缆布线更加规范,安装、维护、管理更加便利。 一些UPS厂商和供电系统的设计者也意识到这一点,因此在不断提高UPS设备的性能和可靠性的同时,还加强对整体供电系统的研究,包括:系统中各种设备和环节的相互匹配和可靠性问题、系统可用性和冗余配置问题、设备与系统可修复和降低修复的时间问题、UPS设备双母线配电问题。各种设备和环节连接技术的研究和规范化问题、供电系统的布局(集中式、区域式、分散式)问题、系统的可维护性和集中管理性问题等。由此,一些供电系统厂商提出了供电系统“一体化解决方案”,而其中以艾默生网络能源倡导的端到端一体化解决方案最具特色。
从供电保障到数据安全 以往UPS的自我监控功能非常简陋,自我的诊断能力很弱,往往是等到机器出了故障、不能正常供电了,才由值班人员去查找故障所在,这样使得用户更加关注UPS的供电保障能力。随着网络智能化的普及,UPS也因此获益,各种智能化的技术开始引入其中,使得UPS更加智能,如将电源的各种信息代码通过电子邮件、移动电话等通信设备发送给相关的网管人员,智能化的UPS不但可诊断自身的各种故障,而且可根据不同的应用场合,自动调整、设定相应的运行模式以满足不同的需求。在这样的情况下,UPS技术开始从关注供电保障向关注数据安全保障方向发展。 在动力机房中,影响数据安全(丢包、误码)存在两大因素:电网、电源污染和环境污染。因此,对网络能源系统的运行质量要求越来越高,除了智能化机房设计之外,系统的动力质量和运营环境也尤为关键。作为业内端到端一体化网络能源的设计者,艾默生网络能源认为:纯净电源质量和可靠运行环境是保障全网动力质量的重要因素。 在端到端一体化网络能源方案中,艾默生网络能源采用的是类似于数据大集中的集成化电源管理方案,即由同一个厂商为用户提供全部与动力相关的整体一体化解决方案,同时辅以一站式的服务。方案强调设备的统一性,尽可能采用同一品牌,这样,在设计、生产、制造中,厂商就可以制定统一的标准,从而在技术上、工艺流程上保持统一,使设备能够最大可能地实现匹配,让整套系统中的所有部件都可以发挥出最佳的性能,获取最纯净的电力能源;而且方案在设计中,提前考虑了网络的可扩展性,这样就有效地规避“拉链式”规划,避免了机房二次搭建,消除了因为灰尘、细微杂质渗透到能源设备致使设备受损、报废的问题,确保了环境质量。
总体看来,在目前的网络能源系统中,只有有效地解决这三个核心问题才能保证网络7×24×365的运行,使UPS供电系统能在最大MTBF状态下工作,重要负载实现“双母线”供电,确保母线或UPS系统实现不停电维护,从而避免“单点故障”发生。同时,只有这样才能为网络提供更多的可选择的备份,保证电源在故障时可实现无断点切换,确保网络在升级扩容无需关机等等。
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