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分布式不间断供电与传统不间断供电系统分析对比

 网管爱好者 2020-12-15

DPS分布式电源系统与传统集中式UPS供电的对比。DPS分布式电源具有系统高效率、低能耗;高可靠、低谐波;高寿命、低污染;高性能、低成本的特性。系统运行噪音小于30dB,在线扩容、维护简便,是一项高可靠的节能产品。DPS是专为末端站点设计的新一代分布式供备电解决方案。

DPS分布式电源系统带来的价值

1.比传统铅酸电池+集中式UPS多部署30%的IT机柜

2.楼面承重比传统UPS要求的16kN/m2降低至600KN/m2

3.设计简单快速,根据实际业务量按需部署,灵活扩容

4.PUE由传统数据中心的2.0显著降低(Power Usage Effectiveness的简写,是评价数据中心能源效率的指标)

5.锂电池寿命是铅酸蓄电池2~3倍,长达10年,易于维护

传统UPS供电系统

目前,数据中心内应用最广的不间断电源还是传统UPS,它主要由整流AC-DC、逆变DC-AC和静态旁路3部分电路组成,DC母线上挂接蓄电池,输入AC正常时,经整流和逆变两次转换后为负载供电,同时为蓄电池浮充,输入AC中断时,蓄电池由浮充转放电,经逆变器为负载供电,对负载来说,感受不到输入端电源的中断。

传统集中式UPS供电方案面临的问题

1、机房空间利用率低,建设成本高

UPS与IT设备的空间占比约为1:3;数据中心机房的承重约为16kN/m2。

2、未来需求不明确,弹性化扩容不足

设计论证周期长,初期投资大;早期供电设备常常处于轻载运行;扩容改造和系统割接难以实施。

3、单机容量越来越大,运维难度大

大型UPS需要专业的UPS维护人员;铅酸蓄电池需要定期巡检;依赖于UPS的单机可靠性。

DPS分布式电源系统是不间断供电UPS系统革命性的技术突破,采用超高速静态切换开关,以<2ms速度切换备用供电,使主供电回路与备用供电回路得以彻底隔离,有效地延长了电池使用寿命和放电时间。休眠工作轮换制的精密稳压充电单元能对电池组进行有效充电和维护,消除了由于充电和维护充电不善带来的软性故障隐患。

分布式后备电源和传统UPS电源供电方式的综合对比:

1、设计考虑

传统UPS电源系统预先规划容量,前期处于低负荷运行,设计难度大,后期改造困难;

分布式后备电源系统前期设计简单,后期改造扩容简单。

2、可靠性

传统UPS电源单机故障对整体供电影响较大,采用并机方式投资较大;

分布式后备电源系统组成资源池,既消除了单点故障带来的业务中断,又提高了整个系统的可靠性。

3、基础设施

UPS电源需在基建时就规划UPS室和电池室,对楼面要求高;

分布式电源系统无需规划UPS室和电池室,楼面承重要求低,空间利用率高。

4、建设方式

传统UPS电源一次性投入,在运营初期负载率低时效率低下,投资容易造成浪费;

分布式电源根据业务发展按需分期部署,有效保护投资。

5、运行维护

传统UPS不间断电源需要专业的动力运维工程师;

分布式DPS后备电源运维简单,设备IT化架构,支持热插拨。

6、过载能力

UPS电源一般不允许过载;

分布式电源单台设备具有50%的过载容忍度,能源池中可以互相调度资源。

7、备电系统

传统UPS电源采用铅酸电池,充放电效率低、寿命短、功率密度低、占地面积大,;

分布式后备电源采用锂电池系统,充放电效率高,寿命长,重量轻,易于管理。

分布式电源的供电原理及优势:

原理:针对传统数据中心的UPS在IDC建设、应用及维护过程中遇到的问题,提出对应设计一款分布式机房电源——一种以磷酸铁锂电池为后备电源的分布式电源设备。该电源设备可以很方便地直接安装在标准19英寸服务器机柜内,柜底部不超过2U空间位置,支持双路市电输入,后备时间1h左右。最大特点是分布式供电,无需为该供电系统建设独立的电力电池室,而且安装维护方便,很适合运营商的IDC机房改造和中小型数据中心机房使用。

分布式DPS电源针对每一个机柜单独提供后备电源,在市电正常情况下,分布式电源向服务器输出交流电;当市电不正常或中断时,分布式电源切换到电池供电状态,通过磷酸铁锂电池箱输出220Vac电源,切换时间小于10ms,不会导致服务器闪断,从而保证设备的不间断供电。

优势:比起UPS供电系统,分布式电源可靠性更高,故障发生时能够降低故障范围;供电距离缩短,回路阻抗降低,电缆的线径将成倍缩小,采用机架式设计可以完美的和网络机柜匹配,模块化设计可快速安装及维护分布式布设,减少前期资金的投入,提高资金利用率,同时具有快速部署,灵活配置的特点。

另外传统UPS不间断电源到货周期长,安装调试复杂;分布式电源可以实现快速部署,安装和配套方式灵活,适用于一些工期紧迫项目作为应急部署。对于老机房或者非IDC建筑机房,分布式DPS电源改造要求低,承重要求少,机房可灵活选址。

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