Tối đa hóa khả năng sẵn có của hệ thống UPS

Các hệ thống UPS tồn tại để cung cấp năng lượng sạch với tính khả dụng gần như hoàn hảo. Do đó, chính các UPS cũng có các mức độ sẵn có này.

Trong bài viết này, Mike Elms, Giám đốc kỹ thuật tại Kohler Uninterruptible Power Ltd., một công ty của Kohler, đã xem xét các yếu tố chính cho đặc tính quan trọng này của UPS – dự phòng song song, kiến ​​trúc song song phi tập trung (DPA) và khả năng trao đổi nóng.

>>> Tìm hiểu thêm về Bộ lưu điện SANTAK tại Hùng Tiến

Ai chữa lành vết thương? Trong các điều khoản bảo vệ nguồn điện, câu hỏi hóc búa này là về việc nhận ra rằng trong khi các UPS là thiết yếu để bảo vệ các tải trọng quan trọng khỏi các vấn đề về điện, thì thành công của chúng phụ thuộc vào mục đích tập thể dục của chúng. Nói cách khác, điều cần thiết là đảm bảo rằng tính khả dụng của chúng vẫn cao đến mức có thể đạt được. Với sự gia tăng liên tục của xử lý giao dịch trực tuyến, tính sẵn sàng của hệ thống CNTT là mối quan tâm hàng đầu đối với các nhà khai thác ở cả trung tâm dữ liệu và địa điểm văn phòng người dùng, và tính khả dụng là thành phần lớn nhất.

Nguồn điện sẵn có là thước đo thời gian mỗi năm một hệ thống CNTT có sức mạnh chấp nhận được. Đó cũng là tỷ lệ giữa Thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) và Thời gian trung bình để sửa chữa (MTTR). Giá trị của nó có thể được cải thiện cả bằng cách tối đa hóa MTBF và bằng cách giảm thiểu thời gian MTTR – và các hệ thống UPS hiện đại sử dụng các kỹ thuật khai thác cả hai khả năng này.

>>> Xem thêm các loại Bộ lưu điện APC tại Hùng Tiến

Các UPS trước đó có xu hướng sử dụng các thiết kế dựa trên máy biến áp, dẫn đến các đơn vị đứng sàn lớn, nguyên khối. Sự ra đời của công nghệ biến áp cho phép các nhà sản xuất phát triển các thiết kế nhỏ hơn, mô đun hơn, mang lại một số lợi thế. Thứ nhất, người dùng có thể chỉ định công suất UPS họ cần chính xác hơn nhiều so với trước đây; một tải 50 kVA, ví dụ, có thể được thỏa mãn chính xác bởi năm mô-đun 10 kVA được kết nối song song. Ngược lại, nếu chỉ có các hệ thống 40 kVA, thì sẽ có sự dư thừa không thể tránh khỏi là 30 kVA vì sẽ cần hai đơn vị. Thiết kế mô-đun cũng hỗ trợ tăng trưởng trong tương lai với hiệu quả tương đương, vì các mô-đun có thể được tăng dần theo yêu cầu thay đổi.

Dự phòng song song

Một ưu điểm cực kỳ quan trọng khác của thiết kế mô-đun là hỗ trợ hiệu quả các cấu hình dự phòng. Một UPS bao gồm năm mô-đun 10 kVA hỗ trợ ví dụ tải 50 kVA của chúng tôi được gọi là hệ thống công suất. Nó hoạt động mà không có bất kỳ vấn đề nào, miễn là tất cả năm mô-đun vẫn khỏe mạnh và cung cấp toàn bộ sức mạnh. Tuy nhiên, nếu một người thất bại, bốn người còn lại sẽ phải cung cấp 12,5 kVA mỗi người và sẽ bị quá tải. Tải có thể được chuyển sang bỏ qua, cho nó tiếp xúc với nguồn điện chính và tất cả các quang sai tiềm năng của nó.

Để ngăn chặn điều này, một hệ thống dự phòng có thể được thiết lập, bao gồm ít nhất một mô-đun nhiều hơn mức cần thiết để hỗ trợ đầy đủ tải. Điều này làm cho hệ thống trở nên linh hoạt trước sự thất bại của một mô-đun duy nhất – sự kiện sẽ vô hình với tải. Trong ví dụ của chúng tôi, sáu mô-đun 10 kVA có thể hỗ trợ tải trong cấu hình dự phòng song song ‘N + 1’. Để bảo mật hơn, các cấu hình dự phòng N + 2 (hoặc nhiều hơn) có thể được lắp ráp. Trong mọi trường hợp, các hệ thống dự phòng cung cấp khả năng sẵn có được cải thiện đáng kể so với việc triển khai năng lực.

Trong cuộc thảo luận ở trên, chúng tôi đã mặc định rằng cấu trúc liên kết của UPS là ‘phi tập trung’ – nghĩa là, mỗi mô-đun hoạt động như một đơn vị hoàn chỉnh, độc lập; không có thành phần nào được chia sẻ chung bởi tất cả các mô-đun. Tuy nhiên, không phải tất cả các hệ thống thực sự được xây dựng theo cách này – một số có sẵn với kiến ​​trúc tập trung hơn, trong đó tất cả các mô-đun kết nối với tải thông qua một công tắc tĩnh tập trung (CSS) được chia sẻ. Ưu điểm là giảm chi phí, vì CSS đơn loại bỏ nhu cầu mỗi mô-đun phải có các thành phần mạch điều khiển và chuyển mạch tĩnh đắt tiền. Tuy nhiên, vấn đề là CSS đại diện cho một điểm thất bại duy nhất, ảnh hưởng xấu đến tính khả dụng của hệ thống.

>>> Bộ lưu điện Maruson có những loại nào cùng tìm hiểu tại Hùng Tiến.

PowerWAVE 9500DPA (Mô-đun 100-500kVA)

Hình 1. Hệ thống mô-đun rackmount KUP PowerWAVE9500

Hệ thống rackmounting mô-đun

Tính khả dụng cao nhất có thể đạt được bằng cách sử dụng một hệ thống đếm giá hiện đại, mô-đun như trong Hình.1. Thứ nhất, chúng cung cấp Kiến trúc song song phân cấp (DPA) thực sự vì mỗi mô-đun hoàn toàn khép kín mà không cần các thành phần điều khiển, chuyển mạch hoặc điều khiển chung. Ngoài ra, nhiều hệ thống như vậy cung cấp khả năng ‘trao đổi nóng’, cũng cải thiện tính khả dụng. Nếu một mô-đun trong hệ thống trao đổi nóng bị hỏng, nó có thể được gỡ bỏ và thay thế bằng một bộ phận làm việc mà không phải đưa hệ thống vào vòng bảo trì, hoặc tệ hơn là phải ngắt điện cho tải. Loại bỏ các yêu cầu này hoặc phải thực hiện sửa chữa thiết bị trong khi trong UPS có nghĩa là thời gian MTTR có thể giảm xuống còn vài phút, so với thời gian sửa chữa hàng giờ thường cần cho các hệ thống nguyên khối.

Leave a Reply