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n+x模块化UPS的应用及前景

来源:机房360 作者:王其英 更新时间:2013-8-8 14:48:58

摘要:当前数据中心建设如火如荼,具有关方面统计,到2012年数据中心机房可达53.2万个。可见用电量之大不可忽视。


  
  n+x模块化结构就很容易地解决了这个问题。比如在两台120kVA的UPS构成1+1冗余并联的情况下,无非是当其中一台故障时另一台继续供电,保证了供电的不间断性。但占地面积和花费资金是双倍的,若用40kVA模块构成3+1系统,也同样可以实现上述功能。但所达到的效果就大不相同了:塔式机的故障机只能现场维修,如果一时不能修好就变成了单机供电,负载就会承担断电的风险;而模块化只需将故障模块更换仍然是冗余供电,塔式机在这一点上就无能为力了。
  
  但有的对模块化产生了误解,不但认为模块化价格贵(这在前面已有说明),而且还说模块化结构可靠性低,并有人断言:当模块化结构并联数超过8以后,其系统可靠性还不如单个模块高,其根据是多一套电路就多一个故障点。这里的误区是没有搞懂模块化的连接方式。如果模块化各单元是串联连接,莫说8个串联,就是两个串联的可靠性也不如单个模块高。但恰恰是这些模块是并联连接,其可靠性就不容小视了。为了有一个量的概念,假设单个模块的可靠性均为r=0.99,那么故障率=1-r=1-0.99=0.01,即故障率是1%。
  
  对7+1冗余并联系统的可靠性R1为:
  
  R1=1-(1-r7)(1-r)=1-(1-0.997)(1-0.99)=0.999021(1)
  
  α=1-r1-0.999=0.001(2)
  
  故障率降低到了1/00,即可靠性提高了一个数量级。如果是6+2,其可靠性可增加到十万分之一。
  
  双机7+1冗余系统的可靠性,如图13所示,两台7+1冗余并联系统向双电源负载供电时,其可靠性如式(3)所示
  
  R8=1-(1-R1)2=1-(1-0.999021)2=0.9999990(3)
  
  α=1-r1-0.9999990=0.000001(4)
  
  即向“关键负载”供电的可靠性就是百万分之一。
  
  


  
  从上面的例子可以看出n+x模块化结构系统在任何时候的可靠性都高于单个模块。只有式(1)中(1-r7)的‘7’时,系统的可靠性:
  
  R1=1-(1-0.99)(1-0.99)=1-(1-0)(1-0.99)=0.99(5)
  
  实际上模块数量=是绝对不可能的,所以n+x模块化结构系统的可靠性低于单个模块的可靠性也是不可能的。

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