模塊化UPS在企業(yè)數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

目前，數(shù)據(jù)中心作為一種物理載體，UPS電源在企業(yè)的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)中越來(lái)越受到重視，國(guó)內(nèi)很多大型企業(yè)和單位部門都在不斷投入這方面的建設(shè)?？傮w而言，中國(guó)的數(shù)據(jù)中心具有以下特點(diǎn)：

1.剛剛起步，但發(fā)展很快。

國(guó)內(nèi)更早的數(shù)據(jù)中心建設(shè)是各級(jí)部門，這一波主要集中在1999年和2000年。2002年和2003年出現(xiàn)了第二波，主要集中在金融和電信企業(yè)；2006年以后，主要集中在地方單位和國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)大企業(yè)。這些企業(yè)雖然都有建設(shè)數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃，但已經(jīng)完全建成的比例很小，大部分還在建設(shè)中，有的處于存儲(chǔ)中心階段，有的處于計(jì)算中心階段。此外，電子商務(wù)和電子政務(wù)的發(fā)展也將促進(jìn)更多數(shù)據(jù)中心的建設(shè)?？傊?，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心還處于發(fā)展初期。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2006年以來(lái)，我國(guó)每年建設(shè)數(shù)據(jù)中心的投資已達(dá)到100多億元，未來(lái)投資年增長(zhǎng)率將超過(guò)20%。

2.系統(tǒng)利用率低。

由于容量估計(jì)不準(zhǔn)確或初始負(fù)載較小，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)容量與實(shí)際容量不匹配。據(jù)調(diào)查，70%以上用戶的實(shí)際負(fù)荷低于設(shè)計(jì)容量的50%，造成能源和設(shè)備的極大浪費(fèi)。

3.基礎(chǔ)設(shè)施配套不夠，整個(gè)系統(tǒng)的可用性不高。

系統(tǒng)可用性方面，金融、電信做得比較好，達(dá)到99.99%以上，其他企業(yè)停機(jī)時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。這主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)時(shí)，只加強(qiáng)了個(gè)別環(huán)節(jié)的可靠性冗余，忽略了一些單點(diǎn)故障的存在。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)可用性達(dá)到99.9%時(shí)，其年停機(jī)時(shí)間將達(dá)到9小時(shí)。

4.維護(hù)和管理能力需要加強(qiáng)。

由于國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展還處于起步階段，仍然缺乏有能力、有經(jīng)驗(yàn)的維護(hù)人員。管理者對(duì)系統(tǒng)缺乏科學(xué)的管理，對(duì)災(zāi)難備份不夠重視，導(dǎo)致大部分系統(tǒng)故障都是人為因素造成的。

企業(yè)數(shù)據(jù)中心對(duì)不間斷電源供電系統(tǒng)的一般要求

基于服務(wù)器自身工作的特點(diǎn)和重要性，數(shù)據(jù)中心對(duì)供電要求特別高，一般需要使用冗余的純?cè)诰€UPS系統(tǒng)來(lái)滿足要求。高可用性是整個(gè)UPS電源系統(tǒng)的首要要求，但不是單一要求。隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的發(fā)展，人們對(duì)UPS電源系統(tǒng)的要求更加合理。從整體發(fā)展來(lái)看，企業(yè)數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS供電系統(tǒng)的要求如下：

1.安全可靠，一般要求UPS電源系統(tǒng)可用性A99.999%。“五個(gè)9”相當(dāng)于每年停機(jī)5分鐘。這個(gè)指數(shù)很高。首先，可用性是系統(tǒng)使用壽命中的連續(xù)測(cè)量值，它是通過(guò)總正常運(yùn)行時(shí)間除以總正常運(yùn)行時(shí)間而獲得的。A=MTBF/(MTBF  MTTR)，一小時(shí)的斷電時(shí)間將使電力系統(tǒng)的可用性在12年內(nèi)少于5個(gè)9目標(biāo)。其次，公式中還要考慮系統(tǒng)重啟和恢復(fù)的時(shí)間。3秒的停電可能導(dǎo)致服務(wù)器停機(jī)30分鐘，不考慮這些影響因素計(jì)算的可用性結(jié)果意義不大。此外，該可用性是指整個(gè)不間斷電源供電系統(tǒng)，而不是不間斷電源本身。在企業(yè)的一些數(shù)據(jù)中心，UPS電源具有很強(qiáng)的容錯(cuò)性和高可用性。但是，與UPS相連的各級(jí)斷路器、變壓器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等環(huán)節(jié)都存在很多單點(diǎn)故障。這種設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出可用性的“瓶頸”，可用性低的環(huán)節(jié)總會(huì)阻礙整個(gè)電力系統(tǒng)達(dá)到更優(yōu)可用性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)數(shù)據(jù)中心UPS供電系統(tǒng)70%以上的故障與UPS本身無(wú)關(guān)，而是與配電系統(tǒng)中其他環(huán)節(jié)或其他設(shè)備的質(zhì)量、安裝、運(yùn)行和維護(hù)有關(guān)，或者因?yàn)檫@些問(wèn)題，造成UPS誤操作或故障?？梢?jiàn)，UPS電源設(shè)備只是關(guān)系到整個(gè)供電系統(tǒng)可用性的因素之一，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的可靠平衡對(duì)于獲得整個(gè)UPS供電系統(tǒng)的更佳可用性至關(guān)重要。

2.可提供雙向供電，滿足雙電源服務(wù)器的需求。目前市場(chǎng)上的服務(wù)器一般都需要雙電源輸入，任何一次斷電都不會(huì)影響服務(wù)器的正常工作，從而明顯提高了服務(wù)器對(duì)電源問(wèn)題的容錯(cuò)能力。

3.UPS電源供電系統(tǒng)可以進(jìn)行一個(gè)接一個(gè)的擴(kuò)容，在擴(kuò)容過(guò)程中不會(huì)影響負(fù)載的正常運(yùn)行，從而滿足服務(wù)器的持續(xù)擴(kuò)容和不間斷需求。這樣既能有效節(jié)省系統(tǒng)建設(shè)的初期投資成本，又能讓UPS在整個(gè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)過(guò)程中保持安全高效的工作狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)性價(jià)比。

4.系統(tǒng)的零地電壓應(yīng)較低，一般不高于1V，以保證服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，避免干擾。系統(tǒng)零地電壓高的原因是：電網(wǎng)本身進(jìn)線零地電壓偏高，

系統(tǒng)接地系統(tǒng)不符合標(biāo)準(zhǔn)，或系統(tǒng)內(nèi)諧波電流大、接地線長(zhǎng)、線徑小等。UPS電源本身不會(huì)降低零地，的電壓，但有必要改善配電系統(tǒng)以降低零地的電壓

5.環(huán)保節(jié)能降耗，順應(yīng)時(shí)代潮流。在能源短缺和重視環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)在，綠色節(jié)能的供電系統(tǒng)備受關(guān)注。一些企業(yè)對(duì)節(jié)能做了量化規(guī)定，這是企業(yè)每年必須完成的硬性指標(biāo)。UPS電源在綠色節(jié)能方面的表現(xiàn)主要體現(xiàn)在輸入功率因數(shù)、輸入電流諧波和整體效率上。好的UPS電源可以減少設(shè)備對(duì)電網(wǎng)或油機(jī)的干擾，還可以省電，降低運(yùn)行成本。

6.ups不間斷電源系統(tǒng)應(yīng)易于維護(hù)和管理。這不僅可以節(jié)省系統(tǒng)的維護(hù)成本，更重要的是可以盡量避免人為維護(hù)或管理不當(dāng)導(dǎo)致的系統(tǒng)故障。