UPS冗余并聯與雙總線連接供電方案(三)

摘要：從節(jié)能的觀點出發(fā)討論了UPS冗余并聯與雙總線連接的供電方案。通過對可靠性的計算比較了它們的優(yōu)缺點。介紹了它們的適用場合，并給出了節(jié)能方案。
關鍵詞：冗余并聯；雙總線；可靠性；可用性；靜態(tài)開關

(上接總第120期P．40)
圖12(c)為多機雙總線同一冗余結構方案在多機雙總線的情況下，除去前面的冗佘方案外，還可采用該圖的結構方式。以后雙電源的設備越來越多，不用大型STS的雙總線結構越來越多。那時雙總線與并聯冗余的設備量就非常接近了，甚至相同。

4．3 采用雙總線進一步的節(jié)能方案
對于一個大的信息中心機房而言無疑有大
量的設備，但核心機器只是一部分而不是全部；即使是核心機器，這些機器的功率容量一般不會很大，當然刀片服務器的情況除外，這樣一來就給供電方案的節(jié)能措施提供了方便。對于那些不是重點的機器可直接由雙總線的一路提供，而對那些重點的機器供電進行多重保護，就可節(jié)約相當大的一部分能量。這里不妨介紹一個實際的例子：某系統(tǒng)配置了600kVA×2作1+1冗余的UPS，本來作1+1冗余直接并聯即可滿足可靠性和容量要求，但在實際方案中卻給出了如圖13(a)的電路結構。這里兩臺600kVA UPS分成兩路后分別送到10臺60kVA容量的STS上，10臺STS各帶自己的負載。開始由UPSl供電，一旦UPSl故障，STS就可以自動將UPS2切入來替換UPSl，以達到雙電源冗余供電的目的。從前面的討論中可以看出，在這里的可靠性與容量并未發(fā)生矛盾，兩個單臺UPS在容量上尚有極大的空間。如果不直接并聯冗余，便丟失了雙倍過載能力的優(yōu)點，直接隱患是多了一個故障點。在過載能力上就走到串聯熱備份的路子上去了。并暴露出了如下的問題：
1)增加了功率損耗
為了有一個量的概念，擬作如下計算，以滿負荷為例，首先計算出UPS的輸出電流：
I=600kVA／220V=2727A
靜態(tài)開關是由三個PN結的可控硅構成，導通壓降設為U=1．5V，于是在這些可控硅管上的消耗功率就是：
P=IU=2727A×1．5V≈4091W
每年消耗能量：
Q=4091W×8760h≈35837kWh=35837度
即每年僅僅STS就消耗掉35837度電能，有資料顯示每1kWh電的煤燃燒后可向大氣中排放2．72kg的二氧化碳，35837度電的煤就向大氣中排放35837×2．72kg=97477kg的二氧化碳。如果采用圖12(b)的電路結構方案，就可將這些功率節(jié)約下來，將煤省下來，將二氧化碳的排放量降下來。
2)增加了投資
用戶反映，每臺60kVA的STS價格為50萬元人民幣，10臺就是500萬元。采用了圖13(b)的電路結構方案后，每臺msts僅3000元，即使100臺也才30萬元，何況用量不足100臺。該項投資不到原設計的十分之一，節(jié)約了投資。

3)增加了占地面積
10臺60kVA的STS按照Cyberex公司的介紹，其占地面積S=(61cm×76cm)×10=46360cm2，近5m2?？紤]到柜子不是放在一起，至少一面要預留出活動的空間，所以占地面積約10m2，這就是一個小機房的面積。而msts(minists)僅有1 U的高度，可以放到19″的標準機柜中，一般可不另外放置，直接放到IT機柜內即可，即使另外放置，最多占兩個柜子的面積，不到1平方米。
刀片服務器也可用此方案，因為一般刀片服務器以組合模塊為單位，即使一個IT機柜可達到20kW或更多，但一個組合并不是這么多，更何況現在已經出現了針對刀片服務器的模塊UPS電源，可與刀片服務器放在一起，這就給使用節(jié)能的msts提供了更大的空間。如圖14所示就是刀片服務器電源與msts的連接示意圖。