Как выбрать, настроить и снизить стоимость ИБП?

Schneider electric Недавний белый документ "Как выбрать, настроить и снизить стоимость ИБП" предоставляет пользователям больше возможностей при выборе ИБП и настройке архитектуры. В статье указывается, что из-за проблем, связанных с увеличением IT-оборудования, ростом потребления энергии, нехваткой пространства в компьютерных залах и требованиями к энергосбережению и снижению потребления, пользователи должны обращать внимание на множество факторов, таких как применимость, надежность и доступность, энергосбережение и снижение выбросов, управление эксплуатацией и обслуживанием, а также стоимость при выборе ИБП.

Выберите подходящий ИБП в зависимости от потребностей.

С учетом зрелости и прогресса технологий ИБП, отрасльmanufacturerразработала и предложила модели низкой частоты, высокочастотные модели, модульные модели и специальныеindustry модели. Пользователи могут выбрать подходящую модель в зависимости от своих потребностей.

Выбор однофазного или трехфазного ИБП

В зависимости от нагрузки, которую необходимо защитить с помощью ИБП, и диапазона напряжения или мощности оборудования, можно определить, нужен ли однофазный или трехфазный ИБП. Обычно однофазный ИБП можно использовать для нагрузки до 20 кВА, в то время как для нагрузки с большей мощностью требуется трехфазный ИБП.

Если вы решили использовать трехфазный ИБП, то вам нужно решить, использовать ли конфигурацию трехфазного входа/однофазного выхода или трехфазного входа/трехфазного выхода? Это связано с типом нагрузки. IT-оборудование, такое как серверы в дата-центрах, обычно использует однофазное питание, а медицинское оборудование, такое как система магнитно-резонансной томографии (МРТ) или большие машины в заводских цехах, может использовать трехфазное питание.

В случае ИБП с трехфазным входом/трехфазным выходом проблема балансировки нагрузки будет очень сложной. Например, в нефтегазовой отрасли мы не хотим тратить больше энергии на решение проблемы балансировки нагрузки, поэтому мы обычно выбираем ИБП с трехфазным входом/однофазным выходом.

С другой стороны, преимущество использования трехфазного входа/трехфазного выхода заключается в том, что можно использовать централизованную схему защиты питания, и большой ИБП может использоваться для защиты всего здания или группы ключевых цепей. В этом смысле схема защиты питания пользователя может быть упрощена.

Как определить мощность ИБП и емкость батареи 1

Мощность ИБП

Мощность ИБП определяется в зависимости от потребления энергии защищаемой нагрузки. Связь между базовой мощностью E ИБП и потреблением энергии нагрузки P следующая: когда E≥1.2P, следует учитывать, что во время работы она не должна превышать 60% до 70% от своей номинальной мощности. В интересах безопасности и будущего расширения 40% до 50% на самом деле более распространены.

Емкость батареи

Расчет емкости батареи может быть постоянным.токомМетодом или методом постоянной мощности для расчета.

Приблизительная оценкаalgorithm Следующая:

Мощность ИБП (ВА)× время резервирования (ч)÷начальное напряжение ИБП (В)= емкость батареи (Ач)

Выбор времени резервирования

Когда питание прерывается, длина времени резервирования, необходимого клиентам, зависит от наличия генератора на месте. Если на месте есть генератор, клиенту нужно всего лишь задержка в одну или две минуты, чтобы подать питание на нагрузку до запуска генератора. Если на месте нет генератора, ИБП будет подавать питание на нагрузку самостоятельно, и необходимо определить, сколько времени потребуется клиенту.

Выбор функции

Функции системы питания ИБП очень важны для управления эксплуатацией и обслуживанием системы. Функции, которые интересуют пользователей, в основном включают: удаленное управление, автоматическое отключение, резервирование, уведомление о сбое питания, предупреждение о замене батареи, мониторинг окружающей среды, отображение статуса, журнал событий и т.д.

Конфигурация архитектуры питания для ИБП

В соответствии с увеличением надежности, пять архитектур питания ИБП конфигурируются следующим образом:

Полная мощность или n-дизайн

Система N включает один ИБП или группу ИБП, и ее мощность соответствует мощности критической нагрузки.

Недостатком резервной конфигурации N является то, что нагрузка может не быть защищена, если возникнет проблема с ИБП. Особенно в трехфазном ИБП с несколькими модулями эта структура создает риск множественных одиночных точек отказа.

Серийное резервирование

Через изолированную резервную конфигурацию основной ИБП обычно подает питание на нагрузку, в то время как вторичный ИБП подает питание на статический обход основного ИБП, как показано на рисунке 2. Это требует, чтобы основной ИБП имел отдельный вход для статического волоконно-оптического канала. Если нагрузка, которую несет основной ИБП, переключается на статический обход, вторичный ИБП немедленно возьмет на себя всю нагрузку, а не передаст ее в сеть. Этот дизайн предоставляет метод увеличения резервирования без полной замены существующего ИБП. Однако его сложность значительно увеличивается, добавляется больше устройств, и вводятся новые риски отказа, что приводит к снижению надежности.

Параллельное резервирование (N+1)

Конфигурация параллельного резервирования состоит из нескольких ИБП с одинаковой мощностью, работающих параллельно и обеспечивающих общий выходной шинопровод. Если мощность "резервного" ИБП по крайней мере равна мощности одного ИБП, система считается резервированием N+1, как показано на рисунке 3. По сравнению с серийной резервной структурой вероятность отказа ниже, потому что все ИБП всегда находятся в сети. Это также более простая и экономически эффективная структура.

Распределенное резервирование

Дизайн распределенного резервирования был разработан в конце 1990-х годов для обеспечения полной резервной способности без увеличения связанных затрат. Этот дизайн обычно используется в крупных дата-центрах, особенно в финансовых учреждениях. Этот дизайн будет использовать три или более ИБП с независимыми входами и выходами. Выходной шинопровод подключается к критической нагрузке через несколько PDU, а в некоторых случаях он также подключается к статическому переключателю передачи (STS). STS имеет два входа и один выход. Обычно он принимает питание от двух разных ИБП и подает питание от одного ИБП на нагрузку. Если основной ИБП выходит из строя, STS переключит нагрузку на вспомогательный ИБП за примерно 4-8 миллисекунд, обеспечивая тем самым постоянную защиту питания для нагрузки.

Эта схема неэффективна, потому что ИБП обычно работает далеко ниже полной нагрузки. Как показано на рисунке 4.

Система+Система (2N,2N+1)

Модель "система+система" признана самой надежной конструкцией в отрасли. Этот дизайн может сформировать систему ИБП, которая, возможно, никогда не потребуется переключать нагрузку на сеть, потому что этот дизайн направлен на устранение всех возможных одиночных точек отказа.

Как и схема распределенного резервирования, существует множество вариантов конфигурации модели система+система, которая также включает различные архитектуры, включая: серийный параллельный, многопараллельный шинопровод, двухконечную систему, 2(N+1), 2N+2, [(N+1)+(N+1)] и 2N. В зависимости от потребностей пользователей, ее архитектурный дизайн может быть простым или очень сложным.

Этот дизайн требует двух источников питания для поддержки всех критических нагрузок и реализует полное резервирование от входного конца до конца системы, то есть до конца критической нагрузки.

Несомненно, из-за количества избыточных компонентов и низкого уровня энергетической эффективности, проектирование системы system+system имеет наивысшую стоимость среди пяти систем. Но учитывая важность нагрузки, которую она защищает, высокая стоимость этого дизайна оправдана. На самом деле, многие крупные предприятия используют этот дизайн для защиты своих критически важных нагрузок.

Заключительные замечания

Подводя итог, предлагаются следующие рекомендации:

При выборе и настройке ИБП и его архитектуры питания не следует чрезмерно стремиться к снижению предварительных затрат на строительство, а лучше приобрестиfamous ИБП и батареи от производителей, таких как Huawei, Emerson, APC или EATON. Если бюджет ограничен, вы также можете выбрать некоторых квалифицированных производителей, таких какZLPOWER которые не так известны, но цена у них ниже, и они также могут предложить вам индивидуальные решения. Мы должны сосредоточиться на снижении последующих затрат на эксплуатацию и управление и как можно скорее вернуть инвестиции на этапе начального строительства;

литий-ионные батареиИсследование, разработка и применение литий-ионных батарей стали технической тенденцией в отрасли, поэтому мы должны уделять полное внимание безопасности литий-ионных батарей в области электроэнергии или хранения энергии.

С постоянным развитием современной энергетической технологии требования к качеству электроснабжения также значительно возросли,electronС прогрессом и развитием устройств и технологий ИБП были усилены и улучшены в управлении, структуре и системе управления. Если пользователи полностью поймут технические характеристики и системные решения различных брендов в соответствии со своими потребностями, они обязательно смогут выбрать наиболее подходящий ИБП и архитектуру питания.