數(shù)字化轉(zhuǎn)型熱潮迫使越來越多的公司將其業(yè)務(wù)流程遷移到基于云的虛擬環(huán)境。因此，越來越多的數(shù)據(jù)中心正在建設(shè)中，用于提供云服務(wù)和滿足各個(gè)組織的自身需求。數(shù)據(jù)中心的事故數(shù)量也在增加。這背后的三大原因包括多年來的電源問題。

根據(jù) Uptime Institute 的 2020 年年度停電分析，2019 年的數(shù)據(jù)中心停電最常由 IT 服務(wù) (31%)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) (30%) 和電源 (15%) 問題引起。而在前兩種情況下，數(shù)據(jù)中心的功能可以快速恢復(fù)，供電系統(tǒng)的故障可能會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的后果。

2021 年 3 月 9 日，一場(chǎng)大火吞沒了斯特拉斯堡的 OVH 數(shù)據(jù)中心。整個(gè)晚上，一百多名消防員都在與大火搏斗，并取得了不同程度的成功。該事件導(dǎo)致 360 萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器無法使用，包括法國(guó)、英國(guó)、波蘭和科特迪瓦的政府網(wǎng)站。這與勒索軟件等主要網(wǎng)絡(luò)威脅造成的損害相當(dāng)。

在一段簡(jiǎn)短的視頻中，OVH 創(chuàng)始人 Octave Klaba 透露，火災(zāi)是由前一天維修過的不間斷電源引起的。消防員使用熱成像儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了探索，證實(shí)了這一信息。

到目前為止，沒有人承諾評(píng)估 OVH 所遭受的損害，但當(dāng)然，這不僅僅與金錢有關(guān)，因?yàn)槁曌u(yù)損失同樣嚴(yán)重。

有必要將供電系統(tǒng)引起的數(shù)據(jù)中心嚴(yán)重故障的可能性降到最低。需要評(píng)估當(dāng)前和未來對(duì)備用電源的需求，仔細(xì)考慮UPS的選擇和位置，以及做其他事情。讓我們來看看需要特別注意什么。

雙重轉(zhuǎn)換

當(dāng)?shù)氐碾娏?yīng)商并不總是能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心提供所需電壓和頻率的電力。這些屬性可以在相當(dāng)廣泛的范圍內(nèi)浮動(dòng)。參數(shù)的波動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難。因此，一個(gè)好的現(xiàn)代 UPS 必須能夠在具有廣泛電壓和頻率的輸入?yún)?shù)下工作，同時(shí)為其負(fù)載提供可靠的保護(hù)。

雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)確保，無論輸入電壓如何浮動(dòng)，輸出都將與所需參數(shù)完全匹配。這是通過將輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為直流，然后再將其轉(zhuǎn)換回具有理想輸出特性的交流電壓來實(shí)現(xiàn)的。這些設(shè)備通常被稱為在線 UPS，因?yàn)樗鼈冇谰帽３峙c網(wǎng)絡(luò)的連接，充當(dāng)穩(wěn)定器，并且可以在停電期間立即啟用自主電源。

性能

不間斷電源單元的性能取決于每個(gè)輸入到輸出電壓轉(zhuǎn)換級(jí)（整流器和逆變器）的效率。因此，僅考慮最終數(shù)字，該數(shù)字表征負(fù)載的凈功率與 UPS 與負(fù)載一起消耗的總電量之間的差異。

對(duì)于 UPS 數(shù)據(jù)中心來說，97% 的效率被認(rèn)為是極好的。這種效率通常是通過相當(dāng)高的設(shè)備負(fù)載來實(shí)現(xiàn)的。盡管如此，數(shù)據(jù)中心的 UPS 通常以 50% 的負(fù)載運(yùn)行，這會(huì)導(dǎo)致能效顯著降低（高達(dá) 85%）。因此，當(dāng)在遠(yuǎn)低于額定負(fù)載的情況下運(yùn)行時(shí)，UPS 使用技術(shù)來提高效率非常重要。

例如，模塊化UPS設(shè)備中的VMMS技術(shù)允許您通過增加支持負(fù)載所需的模塊的負(fù)載以及將卸載的模塊從操作中斷開來提高效率。有些型號(hào)還支持經(jīng)濟(jì)型模式，在雙轉(zhuǎn)換模式僅在必要時(shí)自動(dòng)激活的情況下，可將效率提高到99%?？紤]到UPS的生命周期，即使價(jià)格高于普通型號(hào)，購(gòu)買具有此功能的設(shè)備也是非常值得的。

模塊化系統(tǒng)和熱插拔功能

很少有數(shù)據(jù)中心開發(fā)項(xiàng)目的客戶會(huì)投資額外的計(jì)算能力來滿足預(yù)期的增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)角度意味著隨著負(fù)載的增加逐漸提高數(shù)據(jù)中心的性能。這也適用于備用電源系統(tǒng)，其功能必須跟上其余的擴(kuò)展過程。

模塊化 UPS 將是正確的選擇，因?yàn)樗试S您隨時(shí)以 50 kVA 的步長(zhǎng)增加備份容量，只需添加所需數(shù)量的單元。一些用于數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)代 UPS 型號(hào)經(jīng)過設(shè)計(jì)，可以在熱模式下對(duì)單個(gè)單元進(jìn)行操作，而不會(huì)斷開負(fù)載并影響關(guān)鍵 IT 系統(tǒng)的性能。

為了構(gòu)建安全的容錯(cuò)不間斷電源系統(tǒng)，根據(jù) N+1、2N 或組合方案使用模塊冗余。為了使這樣的系統(tǒng)正常工作，其模塊必須正確運(yùn)行，同時(shí)彼此之間沒有直接的有線通信。例如，在 HotSync 技術(shù)中實(shí)現(xiàn)了類似的原理

充電電池的種類

VRLA（閥控鉛酸）長(zhǎng)期以來一直是數(shù)據(jù)中心備份系統(tǒng)中使用最廣泛的可充電電池類型。這些是密封的、閥控的鉛酸電池，充滿液體或凝膠電解質(zhì)。任何現(xiàn)代 UPS 都支持這些設(shè)備，盡管在技術(shù)上，它們正逐漸過時(shí)?？蛻艚?jīng)常選擇 VRLA，因?yàn)樗杀镜?，普及率高。然而，運(yùn)營(yíng)成本的問題往往隱藏在幕后。對(duì)于 VRLA，由于這些電池的生命周期短且需要定期維護(hù)和測(cè)試，因此成本相當(dāng)高。

數(shù)據(jù)中心越來越多地使用的第二種電池是鋰離子電池。它們比鉛類型貴得多，但它們的特性完全彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。 VRLA 的能量密度為 15 – 50 W/kg，而鋰離子類型的能量密度為 70 – 260 W/kg。換句話說，鋰離子電池將比相同容量的鉛酸電池輕 4-5 倍。通常在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心的過程中，您必須考慮建筑物樓板的最大負(fù)載，這種算法可以發(fā)揮作用。

此外，鋰離子電池可承受 2 至 3 倍的充電循環(huán)次數(shù)（1000 次對(duì) 200 至 400 次）并且可以使用 10 至 15 年，這是鉛酸電池的三倍。即使最初為了省錢，數(shù)據(jù)中心備用電源系統(tǒng)使用 VRLA 電池，您也可以考慮在下一個(gè)電池更換周期之前切換到更先進(jìn)的解決方案。通過購(gòu)買與鉛電池和鋰離子電池兼容的 UPS，可以最大限度地降低改造成本。

最后，我應(yīng)該提到超級(jí)電容器，它也越來越多地用于數(shù)據(jù)中心 UPS。它們提供的自主加載時(shí)間通常不到一分鐘，但這也可能足以將數(shù)據(jù)中心切換到備用電源通道或啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。

超級(jí)電容器可以使用長(zhǎng)達(dá) 20 年。它們不需要任何維護(hù)，防火，并且可以在 1-2 分鐘內(nèi)充滿電。此外，它們?cè)?– 40 至 + 65 °C 的溫度范圍內(nèi)保持完全運(yùn)行，這將它們的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到其他類型的儲(chǔ)能設(shè)備無法應(yīng)對(duì)的任務(wù)。可悲的是，可以與超級(jí)電容器配合使用的 UPS 并不多。

結(jié)論

因此，讓我列舉一款優(yōu)質(zhì)UPS的特點(diǎn)：在運(yùn)行時(shí)應(yīng)使用雙倍轉(zhuǎn)換電壓，容量應(yīng)達(dá)到95%或更高，并可與不同類型的電池配合使用，以防將來升級(jí)。此外，模塊化設(shè)計(jì)以及在不斷開負(fù)載的情況下更換和添加單個(gè)模塊的能力非常重要。最后，在選擇時(shí)，制造商的聲譽(yù)總是值得考慮的。畢竟，在銘牌上省錢也是非常昂貴的。

本文標(biāo)題：數(shù)據(jù)中心如何選擇不間斷電源

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