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备有双“活”:节能有效运维有道

发布时间:2021-09-21 03:27:05 来源:乐鱼体育官网

  2月中旬,“百年不遇”的寒潮席卷美国德克萨斯州,德州电网宣布进入历史上最为严重的供能危机,从芯片生产到人民的生命安全,都受到严重的威胁。各方分析了导致德州大停电的因素,包括但不限于:

  无论具体原因为何,社会运转高度依赖电力供应的现代化国家,电力基础设施竟如此脆弱,还是超出了大家的想象。

  3月10日,欧洲最大的云服务商OVHcloud在法国斯特拉斯堡的数据中心发生火灾,SBG2被彻底摧毁,SBG1也严重受损。

  在火灾发生前,OVHcloud刚刚启动IPO流程,但受损失更大的无疑是那些永久丢失了数据的客户,还有46.4万个不同域名的360万个网站被关闭,包括:网上银行、网络邮件服务、新闻网站、销售个人防护装备以抵御新冠病毒的网上商店,以及几个国家的政府网站。

  OVHcloud表示,具体的火灾起因要到明年才能披露,而其升级内部备份方式的决定也让人心生感慨——为什么不早些向AWS、微软Azure、Google云等美国同行学习呢?

  从支撑数字世界运行的信息基础设施,到更为基础、影响范围更大的电网,都在极端状况下暴露出缺乏有效备份手段的巨大危害,足以说明:备份,真没我们想的那么简单。

  如果不增加任何成本,就可以在需要时获得有效的保护,那应该没有人会拒绝这样的“备份”。所以,人们在决定是否要采用某种备份手段时考虑的主要因素通常是:

  经过多年的演化和普及,服务器、存储等IT设备已经不像数据中心行业刚起步时那般“身骄肉贵”,今天的IT设备可以工作在较高的环境温度下,允许通过提高机房进风温度等手段,降低制冷环节的能耗,达到节能降碳的目标。

  所以,UPS首先要做好“不间断电源”(Uninterrupted Power Supply)的本职工作,保证电力供应的持续稳定,再降低转换损耗,才能得到用户的认可。

  传统UPS双变换模式下的效率为94~96%,旁路Eco模式可以提高效率到99%,效率的优化空间达到3~5个百分点。重要的一点是,旁路Eco模式通常由旁路直接输送市电给负载,在市电输入消失时才切换到UPS逆变器,这就带来至少两个问题:

  也就是说,UPS具有化解电力输入波动及中断的能力,但是在旁路Eco模式下处于“养生”状态,不能充分发挥作用。所以,尽管旁路Eco模式不缺历史和供应商支持,在用户侧的实际使用并不是很多。

  近年来,随着社会和行业对节能减碳的重视程度不断提高,能够确定性降低4~6.7%的电能损耗(考虑制冷设备损耗),也是非常值得争取的成果。以施耐德电气(Schneider Electric)新推出的Galaxy VL三相UPS为例:在500kW功率下,采用效率97%的在线%的E变换模式,相比94%的传统设计,每年节电可达14.4万度和23.5万度,相当于减少碳排放15吨和25吨以上。

  E变换结合了在线双变换的稳定可靠与旁路Eco模式的节能高效,与旁路Eco模式不同的是,它是一种智能旁路技术:逆变器一直处于工作状态,与旁路市电并联一起给负载供电,控制的结果是旁路市电提供负载需要的有功功率和基波电流,逆变器提供负载需要的无功功率和谐波电流,旁路市电输入端的功率因数为0.99,输入谐波电流3%。在旁路市电超出允许范围后,切断旁路由逆变器自动100%支撑负载,0ms(毫秒)接管无间断。值得一提的是,在E变换模式下,还具有10%的充电能力。

  套用备份领域冷备份、热备份的概念,我们可以将(旁路)Eco模式理解为逆变器“冷备”,那么逆变器始终保持工作状态、随时可以无缝接管的E变换模式就属于“热备”,或者说是“活”备份(Live Backup):节能不输Eco模式,逆变器一直活跃为工作负载保驾护航,但是负载较轻,元器件压力不大,有利于延长整机寿命——根据施耐德电气提供的数据,在E变换运行模式下,UPS设计使用寿命可达15年。

  :将裸露的带电元件(如,铜排)与插拔区域隔离开,可额外增加一级绝缘隔离,避免在带电插拔活动中发生接触危险。以Galaxy VL系列为例,裸露的接线端子和高能量的旁路区段被隔离在上部隔间的盖板后面,而低能量的插拔区域即电源模块隔间位于设备的下部。在插拔电源模块时,隔离有助于确保工作人员不会接触任何裸露的带电连接器或导线,也有助于降低电弧放电的可能性和严重性。电弧放电能量1.2cal/cm并获得UL测试认证。

  :电源模块设计有机械联锁和继电器,以达到零电流条件,帮助确保模块在电源“关闭”状态下插入或拔出。


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