Значительная технологическая эволюция

Первые системы бесперебойного питания (ИБП), появившиеся на рынке в 1960-х годах, были разработаны для стабилизации выходного напряжения и непрерывной поддержки нагрузки в случае отказа основного сетевого электропитания, однако обладали ограниченной надежностью.

Эволюционная цепочка систем бесперебойного питания (ИБП) продолжилась в 1970-х годах с появлением статического байпасного, который позволял бесперебойно переключать нагрузку на резервную сеть электропитания в случае отказа или перегрузки инвертора, благодаря архитектуре, существенно повысившей общую надежность.

В последние годы развитие облачных позволило значительно усовершенствовать системы бесперебойного питания (ИБП). Абсолютная необходимость обеспечения безопасности больших объемов данных в крупных серверных инфраструктурах, таких как центры обработки данных,привела к росту спроса на гораздо более надежные системы безопасности. И последнее поколение систем ИБП полностью оправдало эти ожидания.

Эти критически важные нагрузки не могут полагаться на одну конфигурацию питания ИБП со статическим байпасом, но они могут полагаться на ИБП с большим количеством модулей, подключенных параллельно и резервированно размещенных в стойке.

В ответ на меняющиеся требования рынка производители ИБП, такие как Salicru, в последние годы совершенствуют свою архитектуру для повышения эффективности и производительности. Надежность резервированного параллельного ИБП в значительной степени зависит от частоты отказов параллельной шины, которая является наиболее критической точкой отказа. Однако в резервированных параллельных цепях ИБП статические переключатели байпаса и их управляющая электроника, а также напряжение сети являются резервными компонентами и, следовательно, оказывают незначительное влияние на общую надежность.

Модульные технологии и их преимущества

Модульные системы бесперебойного питания (ИБП) состоят из большого количества модулей, соединенных в резервированную параллельную конфигурацию, и представляют собой логическое развитие параллельных систем ИБП. Но в чем их преимущества?

Среди прочих преимуществ следует отметить высокую надежность серийного конвейерного производства идентичных модулей, позволяющую выбирать уровни резервирования в зависимости от критичности. Также заслуживает внимания высокая доступность; при той же надежности, что и у обычных ИБП, доступность (A) в 5 или 6 девяток может быть достигнута простым выбором соответствующего уровня резервирования.

Для оптимизации эффективности системы основными подходами являются повышение производительности модулей и интеллектуальное управление. В первом случае, конструкция с одним модулем позволяет оптимизировать преобразователи мощности для достижения максимальной производительности за счет выбора соответствующей топологии и компонентов. Во втором случае, учитывая, что модуль достигает максимальной производительности примерно при 75% нагрузки, что система является резервной и что нагрузка может быть непостоянной, можно применять критерии управления системой, чтобы гарантировать работу только необходимых модулей, максимизируя их производительность. Кроме того, можно использовать циклический режим для выравнивания времени работы всех модулей системы, тем самым оптимизируя их надежность.

В случае центров обработки данныхрезервированная параллельная модульная система предлагает особенно важное преимущество, поскольку она позволяет получить высокий рейтинг (Tier III или IV), гарантируя более высокий уровень надежности и доступности не только за счет строгих требований к используемым ИБП, но и благодаря продуманной конструкции системы постоянного тока, системы охлаждения и распределения электроэнергии к критически важным нагрузкам. 

Кроме того, модульная структура обеспечивает большую масштабируемость, позволяя легко адаптировать систему к любому типу установки и ее дальнейшему развитию. Она также обеспечивает большую гибкость за счет комбинирования силовых модулей с модулями зарядных устройств для батарей, что позволяет увеличить время автономной работы без необходимости увеличения мощности системы ИБП.

Другие параметры, представляющие интерес

К другим преимуществам модульных ИБП относятся следующие: 

• Низкое среднее время восстановления (MTTR): Избыточная модульная структура может обеспечить высокую доступность системы в зависимости от нескольких факторов, таких как: надежность оборудования, резервирование на случай отказа какого-либо элемента и скорость устранения неисправности, то есть достижение низкого среднего времени восстановления (MTTR).
• Снижение общей стоимости владения (TCO): это будет достигнуто за счет снижения эксплуатационных расходов (OPEX) благодаря тому, что в модульных системах максимальная энергоэффективность модуля и системы в целом достигается при надлежащем управлении.
• Сокращение капитальных затрат (CAPEX): главным образом потому, что производство большого количества идентичных модулей позволяет достичь эффекта масштаба, что снижает себестоимость производства источников бесперебойного питания и гарантирует высокую ценовую конкурентоспособность.

Конечно, до полного улучшения характеристик каждого модуля, а также эффективности управления всей модульной системой еще далеко, но несомненно, именно в области модульных систем будет сосредоточено развитие источников бесперебойного питания будущего.

SLC ADAPT от Salicru — пример модульной архитектуры

Примером модульности в источниках бесперебойного питания для оборудования и систем является линейка SLC ADAPT от Salicru, предлагающая резервную защиту для критически важных приложений, таких как центры обработки данных любой мощности, ИТ-инфраструктуры, модульные и виртуализированные центры обработки данных, а также сервисы, требующие высокого уровня электрической защиты для обеспечения надежной, непрерывной и высококачественной работы.

Серия SLC ADAPT состоит из модульных онлайн -решений на основе технологии двойного преобразования , с технологией управления DSP и трехуровневым IGBT-инвертором, а также широким диапазоном уровней силовых модулей, что обеспечивает очень высокую гибкость и масштабируемость.

Одной из главных особенностей серии SLC ADAPT является ее адаптивность, позволяющая создавать конфигурируемые решения мощностью от 10 кВА до 1500 кВА благодаря широкому спектру доступных модулей (10, 15, 25, 30 и 50 кВА), различным конфигурируемым системам (2, 3, 4, 6, 8 или 10 модулей) и возможности параллельного/резервного подключения до 3 систем по 500 кВА.

Еще одна особенность — их доступность, поскольку с возможностью «горячей» замены можно добавлять или заменять во время работы, что сокращает среднее время ремонта и снижает затраты на техническое обслуживание.

Кроме того, система удаленного управления, интегрируемая в любую платформу, упрощает ее эксплуатацию. А обширные резервного копирования , наряду с интеллектуальной зарядкой батарей, обеспечивают непрерывную работу защищаемых критически важных нагрузок.

В заключение описания этого инновационного ИБП Salicru стоит отметить его высокую надежность. Управление с помощью DSP в сочетании с трехуровневой ШИМ-технологией повышает эффективность реагирования и, вместе с резервированием нагрузки, значительно увеличивает среднее время безотказной работы (MTBF). Кроме того, как дисплей управления , байпаса могут быть заменены без влияния на работу устройства.

Альберт Каррера, директор по маркетингу Salicru.

Дополнительная информация:

Технические характеристики SLC ADAPT

Аналитический документ Salicru – Модульные ИБП: действительно ли они более надежны?