不間斷電源不間斷網絡——網絡UPS購買指南
二十世紀初，電的發明為人類帶來了史無前例的變化，很多人說：電是人類最偉大的發現；二十世紀末，互聯網絡的應用普及，又一次給人類帶來翻天覆地的變化，又有人說：互聯網的到來給人類以最偉大的變革。那么，當電遇到互聯網，這兩種“最偉大”的東西親密接觸后，我們看到了什么？答案就是：我們看到了新一代的更智能、更具靈活管理特性、更可靠的網絡ERREPI UPS系統。21世紀是網絡的世紀,所有商業活動、政府機關、個人及生活都要通過“網絡”建立起信息流、物流、財務、生活、娛樂等活動流。因此,確保網絡系統的正常運行,不受來自于電源的斷電、瞬間低壓、瞬間高壓、零地電壓變動、頻率變動、漂移、噪聲突波干擾等而丟失信息數據或誤傳數據，即成為建立起網絡系統正常運行的一個首要考慮，也就是說，可靠的網絡ERREPI UPS系統是保證網絡系統正常運行的重要因素。與網絡和數據休戚相關——技術篇現在的ERREPI UPS，特別是中大型ERREPI UPS，已經不是一臺電網停電后可以繼續向負載供電的整機產品，隨著ERREPI UPS技術的進一步發展，它應該成為一個小型的，或者說局部的高度可靠、性能齊全、高度智能化的供電中心。而在網絡化時代，ERREPI UPS已經成為一個高度智能化的設備，它要對整個網絡中的硬件設備、運行程序和數據以及數據的傳輸途徑進行全面地保護，使之成為不間斷網絡。ERREPI UPS不僅向由它直接供電的各種硬件設備提供全面的保護，還應該向它們所運行的軟件以及數據傳輸途徑提供絕對安全可靠的保護，這就意味著，ERREPI UPS可配置相應的電源監控軟件，SNMP（簡單網管協議）管理器，使其具有遠程管理能力，使用戶可執行ERREPI UPS與網絡管理平臺之間的監控和數據通信操作。具體來說，網絡ERREPI UPS供電系統具有的技術特性包括：1.高可靠性具有能提供365天(24小時)連續提供高質量的ERREPI UPS“逆變器電源”的供電能力。這就意味著，在 ERREPI UPS供電系統的運行中既不允許出現任何瞬間供電中斷/停電事故，也不允許在ERREPI UPS運行中，出現由普通的市電經交流旁路直接向用戶的負載供電的局面。為此，要求ERREPI UPS供電系統應滿足如下要求：· ERREPI UPS單機本身的“故障率”低，目前大型ERREPI UPS產品的平均無故障工作時間（MTBF）為20～40萬小時。 · 采用具有高度“容錯”功能的“N＋1”型ERREPI UPS冗余并機系統來進一步提高ERREPI UPS供電系統的可靠性。（“1＋1”型冗余并機系統的典型MTBF值可達140～200萬小時左右）?！?在整套ERREPI UPS供電系統中，不應存在“單點瓶頸”性故障隱患。· 允許在ERREPI UPS“逆變器電源”連續供電的條件下，執行“不停電”的維護和檢修操作。 · 萬一在用戶設備端出現“短路”故障時，應將“故障”的影響范圍縮小到盡可能小的范圍。· 2．高抗干擾性ERREPI UPS供電系統能為互聯網設備獲得100%的高“可利用率”（低“誤碼率”，低數據傳輸“丟包率”，高網絡“接通率”），創造優良的運行環境。大量的運行實踐表明：“電源干擾”問題是造成互聯網設備的“可利用率”下降的重要原因之一。能否盡可能地消除“電源干擾”是確保信息網絡能否獲得100%的高“可利用率”的關鍵所在。在此需說明的是：“電源干擾”不僅來源于普通的市電電網，它還來源于“設計不完善”的ERREPI UPS電源本身及用戶的互聯網設備本身。這是因為配置在IDC（互聯網數據中心）和MDC（多媒體數據中心）機房內的服務器、磁盤陳列機、交換機等均內置有“開關電源”。這種“整流濾波型”非線性負載會向ERREPI UPS供電系統反射3次～23次低次諧波“干擾”，其可能帶來的惡果之一是降低語音通話質量。實踐證明：過大和過頻出現“電源干擾”，輕者會導致互聯網的傳輸速率下降、網絡服務器的數據“丟包率”增大、modem的上網“掉線率”增大等隱形故障出現，從而導致互聯網設備被迫進入“降額”使用狀態，嚴重時還會導致網絡癱瘓。舉個例子，如果將用戶向網絡運營商租用“帶寬”為64Kbit/s專線時所需付的費用作為1計算的話，當用戶租用10Mbit/s和150Mbit/s的網線使用權時所需支付的費用將分別增到34和210倍。由此可見，如果因“電源干擾”問題或電磁兼容EMC問題而導致互聯網進入“降額使用”狀態的話，它會給網絡和電信運營商的利潤帶來多大的損失。從這個角度來看，高速信息網絡技術的迅猛發展在給ERREPI UPS產業帶來巨大商機的同時，也對ERREPI UPS供電所能提供的電源質量提出更為嚴格的要求。3．具有防雷擊、抗高能浪涌的功能雷擊、閃電及電網上的高能浪涌嚴重威脅ERREPI UPS系統和計算機網絡的安全。如無相應的保護措施，將造成ERREPI UPS系統及計算機網絡的硬件和軟件的損壞。ERREPI UPS應具有這方面的保護電路，其指標應符合國家及國際安規標準。4．過載能力強由于計算機等負載屬于整流型負載，在啟動時往往有較大的瞬態沖擊電流，如果ERREPI UPS的過載能力弱，有可能造成嚴重后果導致系統不能正常安全運行。5．智能化監控在ERREPI UPS和計算機/網絡之間建立起雙向通信監控管理功能。利用監控軟件監控管理ERREPI UPS的運行、操作。當市電中斷或ERREPI UPS電池低電位時，監控軟件可做到將計算機中的數據自動安全存盤、系統安全關機然后關閉ERREPI UPS，避免因電力突然中斷而造成操作系統的損壞和數據資料的損失，以實現數據的完整性保護。全方位構建ERREPI UPS供電系統——方案篇現在，有成千上萬臺的服務器、路由器和磁盤陣列等“互聯網集群設備”被集中安裝在同一IDC或MDC機房內，其所需的“供電電源功率密度”高達0.8KW/m2，當今在我國總電源功率需求量達1200～3000KVA的大型IDC機房的出現已屢見不鮮。這樣的IDC必須具備有向入駐的各類網站、企業和用戶提供能適應“突發性”的大“數據傳輸率”的安全保密的365天(24小時）的連續“互聯網增值服務”的能力。為確保各種信息網絡能獲得100%的高“可利用率”，以便向它的網絡用戶提供高速、安全和可靠的信息資源增值服務，要求現在的ERREPI UPS產品供應商不僅能提供高質量的ERREPI UPS產品，而且，還要求他們具有足夠的技術實力，根據不同用戶的具體需求，采用“量體裁衣”式的“個性化”服務方式，為用戶提供ERREPI UPS供電系統的全方位解決方案、工程施工建議及完善的售后服務保障體系。一種具有“雙總線輸入”和“雙總線輸出”特性的ERREPI UPS冗余供電系統框圖如圖1所示。 1．冗余式“雙總線輸入”供電系統:其基本配置為：首先由2路/多路市電源組成冗余式市電供電系統，再由冗余式市電供電系統＋備用發電機組＋由1臺/多臺自動切換開關＋防雷擊抗瞬態浪涌抑制器TVSS來共同組成“輸入電源控制中心”，該控制中心所應完成的調控功能有：· 時刻監視各種輸入電源的實時運行狀態，確?？偸菍⑵渲小白羁煽俊钡囊宦份斎腚娫此偷紼RREPI UPS的輸入端?！?能有效地阻止高能雷擊“浪涌”及高能“切換瞬變”干擾被串入到ERREPI UPS的輸入端，以防這些高能“脈沖干擾”損壞ERREPI UPS或造成ERREPI UPS誤動作。2．“N＋1”型ERREPI UPS冗余并機系統目前的技術條件下，采用“N＋1”型ERREPI UPS冗余并機供電方案是消除ERREPI UPS供電系統出現“單點瓶頸”故障的最佳方案。它是在確保各臺ERREPI UPS單機的輸出處于電壓幅度相同，輸出頻率和相位相同的條件下，將“N＋1”臺具有相同輸出功率的ERREPI UPS單機的輸出端并聯起來，共同向具有N臺ERREPI UPS單機輸出功率的用戶負載供電。正常工作時，由“N＋1”臺ERREPI UPS來平均分擔負載電流。萬一某臺ERREPI UPS出故障時，在并機控制信號的調控下，在將有故障的ERREPI UPS“自動脫機”的同時，由剩下的N臺ERREPI UPS繼續供電。3．“雙總線輸出”冗余式ERREPI UPS“輸出配送電”系統盡管當今的“1＋1”型ERREPI UPS冗余供電系統的可靠性已達很高的水平（其平均無故障工作時間達幾百萬小時）。然而，根據對美國的大型IDC機房統計表明，從ERREPI UPS輸出端到最終用戶的設備輸入端仍存在如下故障隱患或“單點瓶頸”故障隱患。· 79%的故障來源于ERREPI UPS輸出端與負載之間的供電線路（例如保險絲燒毀、斷路器跳閘或不慎“短路”等）； · 11%的故障來源于ERREPI UPS機組及電池組；· 其他故障占10%左右。由此可見，我們應采取必要的技術措施來消除可能出現在ERREPI UPS輸出端的種種故障隱患。實踐證明：行之有效的辦法是配置如下的ERREPI UPS“雙總線輸出”配送電系統，由“N＋1”型ERREPI UPS并機系統輸出的兩路ERREPI UPS輸出電源＋ERREPI UPS輸出配電柜＋負載自動切換開關（LTS）。對于某些要求極高的場所，還應配置由兩套“N＋1”型ERREPI UPS冗余供電系統＋負載同步控制器（LBS）＋負載自動切換開關（LTS）所組成的高品質的ERREPI UPS雙總線輸出供電系統。目前在IDC和MDC機房機內所使用的互聯網設備可大致分為三類：具有雙路/三路交流輸入電源端的關鍵性負載（例如：高級服務器，磁盤陣列機，通信設備等），這類設備約占IDC機房用互聯網設備的30～50%；具有單電源輸入的關鍵設備；具有單電源輸入的非關鍵性設備。顯而易見，對于帶雙路輸入的關鍵性設備比較好處理，我們只需將從“N＋1”型ERREPI UPS冗余并機供電系統所輸出的兩路電源分別連接到它們的兩個輸入端即可。對于帶“單電源輸入”的關鍵設備而言，則需將分別來自“N＋1”型ERREPI UPS冗余并機供電系統的兩路輸出電源首先連接到自動切換開關（LTS）的兩個輸入端上。在此條件下，由用戶自行指定其中一路輸入電源為“優先供電電源”，另一路為“備用電源”，然后再將LTS的輸出端連接到用戶的單電源輸入關鍵設備上。正常工作時，由“優先供電”電源經LTS向負載供電。當因故致使“優先供電電源”的電壓/頻率波動超過工作范圍時，LTS將超快速地將另一路從ERREPI UPS輸出的“備用電源”同用戶的負載接通，從而確保用戶負載的安全運行。軟硬兼顧——選購篇專家建議，雙變換在線式ERREPI UPS應是ERREPI UPS的關鍵負載的首選機型。在線式ERREPI UPS是采用將普通的市電電源首先經穩流濾波器變成穩壓直流電源（AC－DC變換），然后再經逆變器變成具有穩壓，無頻率“突變”，無電壓失真和無干擾的純潔正弦波形的逆變器電源。當在線式ERREPI UPS正常工作時，它應在100%的時間內，向用戶的負載提供100%的ERREPI UPS逆變器電源。與此形成鮮明對比的是：對非在線式ERREPI UPS來說（后備式ERREPI UPS，在線互動式ERREPI UPS和Delta變換型ERREPI UPS），當市電供電正常時，它們向用戶所提供的是僅對市電電源的輸入電壓作不同程度的穩壓精度調整的電源。在這種電源中，難于消除來自市電電網各種高能瞬態浪涌、頻率“突變”、電壓失真度及各種電磁干擾所可能帶來的種種不利影響。在這種供電體制下，常見的故障現象有：計算機/網絡服務器莫明其妙地“死機”，網絡的數據傳輸率急劇下降，modem及服務器的上機“掉網率”增大，網關/路由器產生“偶發性”的自動關機/自檢誤啟動等。數據表明，只有雙變換在線式ERREPI UPS電源才有可能在100%的時間內向用戶提供100%的高質量的逆變器電源及確保用戶負載同普通的市電電源處于“電隔離”狀態。顯然，這十分有利于消除來自市電電網的各種“干擾”串入到用戶的負載上的可能性。由此可見，為確保用戶的關鍵設備獲得盡可能優良的電源運行環境，應首選在線式ERREPI UPS。當然，對于那些使用非關鍵性負載用戶來說，為節省投資成本，在財力不充分的條件下，也不妨選用“非在線式ERREPI UPS”，因為，后者至少可以確保用戶的負載獲得不間斷的電源供電，而無需考慮市電供電正常與否。此外，對于應用在網絡系統的ERREPI UPS,其附加價值即為其在網絡上的應用能力，是否擁有網絡環境的監控軟件可選購成為網絡ERREPI UPS的必備考慮，并且ERREPI UPS監控軟件功能的強弱也成為選擇ERREPI UPS的另一考慮重點了。監控軟件在網絡上的運作要考慮：可多種作業平臺操作，在網絡上的計算機可能面臨的各類計算機會有不同的操作系統.因此想要作網絡監控即必需整合不同的作業平臺,例如Windows3.1/95/98、WindowsNT/2000、Novell、Unix等不同作業平臺,都能互傳ERREPI UPS的內部信息；需適用于LAN、WAN及Internet運作，無論是何網域(LAN、WAN或Internet),ERREPI UPS監控軟件均需能運作.；監控具有保密性，此點是網絡上使用監控軟件必須具備的功能,否則網絡的安全性受到更嚴重的威協。在網絡上使用的ERREPI UPS,除了需有上述功能外,對于任何一種電源事件的發生,例如ERREPI UPS過載、市電斷電、電池低電壓、電池故障等均需告警的服務，且告警的服務需能以各種方式傳遞至在該網絡上ERREPI UPS電源所供應的所有ERREPI UPS，此即網絡廣播告警的能。此外,在無人值守且ERREPI UPS快放電終了關機前,計算機做自動存盤時,亦會告知所有網絡上ERREPI UPS電源供應所及的所有計算機,做相應的自動存盤功能?？傊?ERREPI UPS在網絡系統上應用時,原先為單一用戶使用時所開發出的功能,均需因網絡系統上的多人用戶環境而改變成為多人服務的功能。
文章版權歸西部工控xbgk所有，未經許可不得轉載。
服務咨詢