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如何计算数据中心UPS不间断电源容量大小?

2019-8-19

KW和KVA这两个单位之间的区别多年间困惑了很多人,同时也引发了在不间断电源(UPS)容量上的误解。如果UPS不间断电源容量大小选择错误将会出现什么问题?如果错误地估计了数据中心UPS容量大小,将会引发故障。

如果UPS系统容量估计小了,问题很明显。当数据中心负载超过电源承受力,UPS将会关闭电源进入旁路模式。IT工作负载将对大部分时间都是良好的未过滤的公用电源起作用。现代计算机设备没有上一代的版本灵敏度高,这就是经济模式UPS受欢迎的原因。

然而,旁路模式下的UPS对电源故障或者电压下降,或者是对其他重要的电源异常没有提供保护。数据中心电源设计应该在旁路模式下指定一个过载保护以处理UPS审计或者替换时产生的电压瞬变。

UPS不间断电源容量超额导致了资金上的浪费:在多余的UPS上追加资本,其中有从未停止为不需要的电源支付的账单以及在热点处进行冷却的花费。UPS容量大小超出20%-30%是正常的,也是可以接受的。在新的IT系统设备更新时,超出的容量为IT系统容量峰值以及短期并行操作提供了额外空间。但是当容量大小超出预期增长的3-4倍时就产生了浪费。

如果管理员很难预测容量增长,可以考虑模块化UPS的形式。这种形式可以允许你增加相当小的增长单元,保证在电源功率曲线上容量是高效能的。

UPS不间断电源容量大小的误算真正关心的是冗余系统。一个100KW、N+1的UPS,由三个50KW的模块组成,开始时有33%的额外容量。额外的电源容量是作为备用的。如果你的额外电源是30%(意味着你正在运行70KW的工作负载),你就使用了100KW设计容量的70%,但是实际上仅仅是总体150KW的47%。冗余系统对于模块化UPS是一个非常有用的例子。有了相对小的模块化系统,一个100KW、N+1的系统,每个模块化是10KW实际上整个系统是110KW,在工作负载还是70KW的情况下,效率提升到了64%。

容量大小问题在2N冗余的情况下变糟。也就是UPS和工作负载是1:1.现在70KW的工作负载平均每个100KW的UPS分到35KW,仅仅是额定功率的35%,这就是我们为什么只需要一个UPS而且要采用模块化的原因,为了避免更多的多余电源容量。为2N的UPS不间断电源增加50%的容量意味着每个电源仅有25%的电源容量在使用中。这将是效率曲线上的可怕的一点。

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