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日月潭：科學(xué)的選擇UPS電源
發(fā)布日期：2017-07-27 17:56:24
UPS(不間斷電源)設(shè)備對保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的建立和運行來說是非常重要的，但是在眾多的配置選項中，我們應(yīng)該如何選擇？在大多數(shù)的設(shè)計決策時，第一步是確定您的目標(biāo)和設(shè)施的要求，然后要知道可以用到什么樣的設(shè)計和選擇。
靜止式不間斷電源分為三大類：后備式、在線互動式和雙轉(zhuǎn)換式。當(dāng)然，不同的UPS制造商會提供不盡相同的答案，我們根據(jù)自己的目標(biāo)、應(yīng)用、和功能要求，以及他們的產(chǎn)品差異化的愿望，選擇所需要的UPS電源。除了這些主要的配置之外，不間斷電源系統(tǒng)以它們的儲能方法不同，分成兩大陣營：電池儲能和飛輪儲能。電池，您可能很熟悉，以化學(xué)形式存儲能量，而飛輪是以運動的形式存儲能量。
鑒于這些選項，您應(yīng)該怎樣更科學(xué)的選擇UPS電源呢?
知己知彼
一般來說，您不會“錯誤”地選擇UPS系統(tǒng)配置。不過，如果你不事先做一些研究，你可能會選擇不到較理想的配置。因此，如何選擇合適的UPS配置的問題，就要更好地理解如何選擇最適合于需求的系統(tǒng)，但是，如果你不知道這些需求是什么，是不可能做出一個很好決定的。每個選項都涉及到與其他選項的相對權(quán)衡，對一個公司是奇妙完美的設(shè)備，對另一個公司來說，可能完全是不足的。下面是當(dāng)您評估不同的UPS選項時的一些注意事項：
1、財政預(yù)算。雖然這是名單上的第一位，但它不應(yīng)該是你唯一的關(guān)注。首先要清晰了解預(yù)算，設(shè)定不間斷電源系統(tǒng)的投入資本和運營成本。UPS電源由于缺少完美的效率，需要把能量儲存在電池或飛輪中，需要花錢來操作，它們也將像所有的設(shè)備一樣，需要維修。但是不要忘了這句格言：“你會得到你所支付的”，現(xiàn)在的花費可以彌補數(shù)據(jù)中心停機時間內(nèi)設(shè)備的損壞和因此造成的損失。
2、可用性。您的數(shù)據(jù)中心是否需要每天每毫秒都在運行呢?難道連一分鐘的停機時間都會轉(zhuǎn)化為數(shù)萬或數(shù)十萬美元的損失嗎?如果是這樣，那么您選擇的不間斷電源系統(tǒng)不應(yīng)該是那些只能夠容忍幾個小時的停機時間。您的UPS電源配置的選擇應(yīng)與您的可用性需求相一致，并應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心停機的潛在損失，設(shè)置您的預(yù)算。
冷卻基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)選擇的不間斷電源系統(tǒng)，給您的設(shè)施增加冷負(fù)荷。對于大型數(shù)據(jù)中心來說，甚至UPS電源效率降低一個或兩個百分點都可能轉(zhuǎn)化為大量的熱量，多余的熱量必須去除，以保護設(shè)備。您現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施可以處理這個負(fù)荷嗎，或者您的UPS電源有必要升級嗎?
3、電能質(zhì)量。所有的UPS電源都是在停電或電力不足的情況下，提供臨時的備用電源。但您的設(shè)備還需要更多的保護嗎?在功率尖峰，浪涌和其他情況時，會怎么樣呢?并非所有的不間斷電源系統(tǒng)都能夠防止這些類型的電能質(zhì)量問題的。你可以指望你的電力公司提供小于理想的電力，但是，如果您的設(shè)備是高度敏感的，你也應(yīng)該考慮在您的UPS電源配置中的電能質(zhì)量功能。
4、空間。 不間斷電源系統(tǒng)占用寶貴的數(shù)據(jù)中心地面空間，所以確保您選擇的配置不會要求在您的設(shè)施中增加更多的空間。
UPS電源的設(shè)計考慮。如果您知道對UPS電源的期望，您就是處在一個很有利的位置，以便作出明智的設(shè)計選擇。有后備式、在線互動式和雙轉(zhuǎn)換式UPS電源系統(tǒng)，以及相關(guān)的電池與飛輪之間的差異。這里有一些在您選擇時，其他的設(shè)計方面的考慮。
5、冗余。您有一個臨時的備份電源系統(tǒng)(UPS)，那么為什么不備份您的備份呢?如果可用性是設(shè)計的關(guān)鍵考慮，那么冗余是必要的。增加后備式UPS，可以避免單點故障，從而提高電源系統(tǒng)的可靠性。一個通常的備份配置為N +1(例如，如果您需要六臺UPS電源運行您的數(shù)據(jù)中心，那么N +1的設(shè)計涉及七個裝置)，其他的包括2N(所需要裝置數(shù)的一倍)、2N +1等。更多的冗余可以提高可靠性或可用性，但同時也需要更多的設(shè)備成本(較高的資本性支出)，更多的地面空間(取決于配置)和更低的效率。
6、能源利用效率。能源價格非常高，而且越來越高。眼下，效率只是在商言商，但是在不久的將來，它可能會成為監(jiān)管的任務(wù)。因此，在選擇您的UPS電源系統(tǒng)時，要考慮效率。如果你需要最大限度的保護，你可能愿意犧牲幾個百分點的效率，以獲得更高的可靠性，但要記住，雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所有輸入到設(shè)施的電力都會通過您的UPS。因此，每一個百分點的效率低下，都是浪費，并且能量將會轉(zhuǎn)換成熱量，你的冷卻系統(tǒng)必須將它們?nèi)コ�。因此，在效率和保護之間，你可能需要有一個審慎的平衡。
7、對環(huán)境的影響。如果貴公司把保護環(huán)境作為經(jīng)營的一部分，那么您可能會考慮把飛輪作為鉛酸電池(絕大多數(shù)UPS系統(tǒng)的儲能選項)的替代品。飛輪，只不過是通過旋轉(zhuǎn)來儲存能量的機械輪子，是一種對環(huán)境低影響的選項，它們與電池相比，還提供了其它潛在的好處，如：較少的維護。
8、設(shè)計復(fù)雜性。簡單的設(shè)計往往是不太容易出現(xiàn)人為的錯誤和獨立的故障，但他們可能還缺乏一些您更愿意在UPS電源系統(tǒng)中看到的功能。例如，在線互動式UPS系統(tǒng)中的開關(guān)，是潛在的故障點，在雙轉(zhuǎn)換設(shè)計中，就不存在這個故障點。此外，復(fù)雜的設(shè)計與簡單的設(shè)計相比，可能需要更多的維護(或簡單地說，就是維修成本較高)。
9、電能質(zhì)量的改善。如果你只是在電源故障或電壓下降時，需要短暫的時間保護，然后，關(guān)閉系統(tǒng)或切換到一個更長遠的備份系統(tǒng)(例如，柴油發(fā)電機裝置)，那么，一個簡單的后備式UPS就可能足以滿足您的需求。但是如果您需要保護設(shè)備，防止它們在電源浪涌和尖峰時受到損害，那么，您需要的UPS系統(tǒng)應(yīng)該有保證電能質(zhì)量的功能。例如，雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將所有輸入的直流電源，轉(zhuǎn)換回交流電。這種設(shè)計從根本上消除了所有的電能質(zhì)量問題，對關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)或涉及敏感的IT應(yīng)用是非常重要的。
10、模塊化。如果您預(yù)期您的IT需求會增長，那么應(yīng)該考慮模塊化的方法。“超前購買”，購買比你現(xiàn)在需要的更多的設(shè)備，將花費你更多的資本支出、存儲空間和潛在的運行費用。模塊化方法允許你在需要時，添加基礎(chǔ)設(shè)施，避免需求增長后，以前的設(shè)施變成廢物。
這些都是一些為您的數(shù)據(jù)中心購買UPS時泛泛的考慮。當(dāng)然，你也將不得不在供應(yīng)商提供的各種設(shè)計、給定的產(chǎn)品和每個模式的成本之間進行選擇。但上述的考慮中，既評估了您的需求，也評估UPS系統(tǒng)，這將有助于引導(dǎo)您做出適合您具體情況的最佳選擇。
靜止式不間斷電源分為三大類：后備式、在線互動式和雙轉(zhuǎn)換式。當(dāng)然，不同的UPS制造商會提供不盡相同的答案，我們根據(jù)自己的目標(biāo)、應(yīng)用、和功能要求，以及他們的產(chǎn)品差異化的愿望，選擇所需要的UPS電源。除了這些主要的配置之外，不間斷電源系統(tǒng)以它們的儲能方法不同，分成兩大陣營：電池儲能和飛輪儲能。電池，您可能很熟悉，以化學(xué)形式存儲能量，而飛輪是以運動的形式存儲能量。
鑒于這些選項，您應(yīng)該怎樣更科學(xué)的選擇UPS電源呢?
知己知彼
一般來說，您不會“錯誤”地選擇UPS系統(tǒng)配置。不過，如果你不事先做一些研究，你可能會選擇不到較理想的配置。因此，如何選擇合適的UPS配置的問題，就要更好地理解如何選擇最適合于需求的系統(tǒng)，但是，如果你不知道這些需求是什么，是不可能做出一個很好決定的。每個選項都涉及到與其他選項的相對權(quán)衡，對一個公司是奇妙完美的設(shè)備，對另一個公司來說，可能完全是不足的。下面是當(dāng)您評估不同的UPS選項時的一些注意事項：
1、財政預(yù)算。雖然這是名單上的第一位，但它不應(yīng)該是你唯一的關(guān)注。首先要清晰了解預(yù)算，設(shè)定不間斷電源系統(tǒng)的投入資本和運營成本。UPS電源由于缺少完美的效率，需要把能量儲存在電池或飛輪中，需要花錢來操作，它們也將像所有的設(shè)備一樣，需要維修。但是不要忘了這句格言：“你會得到你所支付的”，現(xiàn)在的花費可以彌補數(shù)據(jù)中心停機時間內(nèi)設(shè)備的損壞和因此造成的損失。
2、可用性。您的數(shù)據(jù)中心是否需要每天每毫秒都在運行呢?難道連一分鐘的停機時間都會轉(zhuǎn)化為數(shù)萬或數(shù)十萬美元的損失嗎?如果是這樣，那么您選擇的不間斷電源系統(tǒng)不應(yīng)該是那些只能夠容忍幾個小時的停機時間。您的UPS電源配置的選擇應(yīng)與您的可用性需求相一致，并應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心停機的潛在損失，設(shè)置您的預(yù)算。
冷卻基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)選擇的不間斷電源系統(tǒng)，給您的設(shè)施增加冷負(fù)荷。對于大型數(shù)據(jù)中心來說，甚至UPS電源效率降低一個或兩個百分點都可能轉(zhuǎn)化為大量的熱量，多余的熱量必須去除，以保護設(shè)備。您現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施可以處理這個負(fù)荷嗎，或者您的UPS電源有必要升級嗎?
3、電能質(zhì)量。所有的UPS電源都是在停電或電力不足的情況下，提供臨時的備用電源。但您的設(shè)備還需要更多的保護嗎?在功率尖峰，浪涌和其他情況時，會怎么樣呢?并非所有的不間斷電源系統(tǒng)都能夠防止這些類型的電能質(zhì)量問題的。你可以指望你的電力公司提供小于理想的電力，但是，如果您的設(shè)備是高度敏感的，你也應(yīng)該考慮在您的UPS電源配置中的電能質(zhì)量功能。
4、空間。 不間斷電源系統(tǒng)占用寶貴的數(shù)據(jù)中心地面空間，所以確保您選擇的配置不會要求在您的設(shè)施中增加更多的空間。
UPS電源的設(shè)計考慮。如果您知道對UPS電源的期望，您就是處在一個很有利的位置，以便作出明智的設(shè)計選擇。有后備式、在線互動式和雙轉(zhuǎn)換式UPS電源系統(tǒng)，以及相關(guān)的電池與飛輪之間的差異。這里有一些在您選擇時，其他的設(shè)計方面的考慮。
5、冗余。您有一個臨時的備份電源系統(tǒng)(UPS)，那么為什么不備份您的備份呢?如果可用性是設(shè)計的關(guān)鍵考慮，那么冗余是必要的。增加后備式UPS，可以避免單點故障，從而提高電源系統(tǒng)的可靠性。一個通常的備份配置為N +1(例如，如果您需要六臺UPS電源運行您的數(shù)據(jù)中心，那么N +1的設(shè)計涉及七個裝置)，其他的包括2N(所需要裝置數(shù)的一倍)、2N +1等。更多的冗余可以提高可靠性或可用性，但同時也需要更多的設(shè)備成本(較高的資本性支出)，更多的地面空間(取決于配置)和更低的效率。
6、能源利用效率。能源價格非常高，而且越來越高。眼下，效率只是在商言商，但是在不久的將來，它可能會成為監(jiān)管的任務(wù)。因此，在選擇您的UPS電源系統(tǒng)時，要考慮效率。如果你需要最大限度的保護，你可能愿意犧牲幾個百分點的效率，以獲得更高的可靠性，但要記住，雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所有輸入到設(shè)施的電力都會通過您的UPS。因此，每一個百分點的效率低下，都是浪費，并且能量將會轉(zhuǎn)換成熱量，你的冷卻系統(tǒng)必須將它們?nèi)コ�。因此，在效率和保護之間，你可能需要有一個審慎的平衡。
7、對環(huán)境的影響。如果貴公司把保護環(huán)境作為經(jīng)營的一部分，那么您可能會考慮把飛輪作為鉛酸電池(絕大多數(shù)UPS系統(tǒng)的儲能選項)的替代品。飛輪，只不過是通過旋轉(zhuǎn)來儲存能量的機械輪子，是一種對環(huán)境低影響的選項，它們與電池相比，還提供了其它潛在的好處，如：較少的維護。
8、設(shè)計復(fù)雜性。簡單的設(shè)計往往是不太容易出現(xiàn)人為的錯誤和獨立的故障，但他們可能還缺乏一些您更愿意在UPS電源系統(tǒng)中看到的功能。例如，在線互動式UPS系統(tǒng)中的開關(guān)，是潛在的故障點，在雙轉(zhuǎn)換設(shè)計中，就不存在這個故障點。此外，復(fù)雜的設(shè)計與簡單的設(shè)計相比，可能需要更多的維護(或簡單地說，就是維修成本較高)。
9、電能質(zhì)量的改善。如果你只是在電源故障或電壓下降時，需要短暫的時間保護，然后，關(guān)閉系統(tǒng)或切換到一個更長遠的備份系統(tǒng)(例如，柴油發(fā)電機裝置)，那么，一個簡單的后備式UPS就可能足以滿足您的需求。但是如果您需要保護設(shè)備，防止它們在電源浪涌和尖峰時受到損害，那么，您需要的UPS系統(tǒng)應(yīng)該有保證電能質(zhì)量的功能。例如，雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將所有輸入的直流電源，轉(zhuǎn)換回交流電。這種設(shè)計從根本上消除了所有的電能質(zhì)量問題，對關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)或涉及敏感的IT應(yīng)用是非常重要的。
10、模塊化。如果您預(yù)期您的IT需求會增長，那么應(yīng)該考慮模塊化的方法。“超前購買”，購買比你現(xiàn)在需要的更多的設(shè)備，將花費你更多的資本支出、存儲空間和潛在的運行費用。模塊化方法允許你在需要時，添加基礎(chǔ)設(shè)施，避免需求增長后，以前的設(shè)施變成廢物。
這些都是一些為您的數(shù)據(jù)中心購買UPS時泛泛的考慮。當(dāng)然，你也將不得不在供應(yīng)商提供的各種設(shè)計、給定的產(chǎn)品和每個模式的成本之間進行選擇。但上述的考慮中，既評估了您的需求，也評估UPS系統(tǒng)，這將有助于引導(dǎo)您做出適合您具體情況的最佳選擇。
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