UPS模块化、可并机两种扩展方式满足弹性要求

“i博士，你赶紧说说什么样的大功率UPS产品可以帮助用户实现扩容？以后我好向我的客户推荐。

”钱经理迫不及待地问道。

“那咱们按照刚才提到的两类：可并机大功率UPS和模块化大功率UPS来说吧。

”i博士回答说。

大功率可并机UPS系统
艾默生7000 Hipulse
艾默生7000 Hipulse系列大功率UPS采用真在线双变换工作原理，配合正弦脉宽调制及数字化技术，可向负载提供连续、稳定、纯净的正弦波电源。

该产品采用了独特的“母线”并机技术，即同步频率母线和均流母线调控技术。

可将6台UPS直接并联形成并机供电系统，而且在并机后，所有UPS都会直接同步跟踪市电。

这种模式不同于传统的由并机中的“导航UPS”首先跟踪市电，再让余下的UPS跟踪“导航UPS”的串联型同步跟踪系统。

改进了由于UPS系统与市电同步跟踪的相位差增大，导致瞬态环流增大的弊端。

基于这种技术，艾默生并机供电系统中的各台UPS能够总是处于同频率、同相位和均流供电状态，其环流几乎为零。

另外，艾默生的并机系统中的并机控制线也为冗余式，当有一条控制线出故障时，系统依然能够正常运行，为并机系统运行的可靠性提供了保证。

此外，艾默生7000 Hipulse系列UPS在并机运行时，旁路还具有“均流”装置。

因为当每台UPS并机运行，UPS转旁路时，由于交流旁路通道上的静态开关器件可控硅参数离散，会造成交流旁路供电不均流，即产生旁路“环流”。

“环流”严重时，会造成旁路静态开关可控硅的损坏，影响设备的可靠运行。

而7000 Hipulse系列UPS机型在旁路上特设置了“均流”电感，可保证旁路静态开关的可靠性。

梅兰日兰GALAXY PW
GALAXY PW型UPS是梅兰日兰公司开发的新一代智能型UPS，它是在梅兰日兰原有大型UPS－GALAXY系列的基础上，融合了IGBT技术、全数字多微机控制系统、现代智能控制原理和梅兰日兰的多项专利技术。

梅兰日兰GALAXY PW型UPS可实现多种形式的并联，包括增容/冗余方式、热备份方式或增加STS（静态转换开关）并联。

其中增容/冗余方式并联连接最多可支持4台UPS；热备份方式则能够提高系统的可维护性与供电的可用性；通过静态转换开关（STS）和同步模块的冗余配置方式，可以实现系统最大的可升级性，为负载提供基于两套独立电源系统的冗余式供电，包括：梅兰日兰UPS ＋不同厂家的UPS、UPS+市电、UPS+发电机等，这些模式特别适合于对电源质量和可用性要求极高的环境使用，如ISP、IDC、数据中心等。

爱克赛PW9305
爱克赛PW9305系列UPS电源的单机本身输出电压可精确到380+0.1V AC，UPS逆变器电源的相位与市电电源的相位之间的偏差小于1度。

当并机时，两台UPS会同时同步跟踪交流旁路电源的频率和相位，由于这两台UPS的交流旁路电源是同一市电电源，因此这时两台UPS的输出电源在电压及相位方面已经非常接近。

为了进一步提高调节精度，在并机系统中，爱克赛PW9305系列UPS还采用了“高频度，小步长”的调控法，UPS会在1秒内对其内部的逆变器执行3000次的同步跟踪调节。

当两台UPS之间出现微小的相位差时，为了防止每台UPS所输出的负载电流不相等，位于UPS并机系统中的各台UPS将会通过各自的输出电流监测电路来实时监视其实际的输出电流值。

而当某台UPS的输出电流增大时，该机的CPU就会控制自己输出电源的相位向相反的方向移动，以达到减少“负载电流”不均衡度的目的。

经过如此反复的多次调节，最终找到一个最小的“电流不均衡”点，达到UPS并机系统的最佳状态—“同相位”调控点。

科士达Epower plus
科士达Epower plus系列UPS，是针对如企业级信息中心机房等企业级关键业务系统不间断工作需求，推出的中大功率不间断电源产品。

它采用带输出隔离变压器的高频双变换结构和全数字控制技术，具备输入输出双隔离功能。

该机还采用了第四代IGBT 整流技术，无须附加外接设备，输入功率因数即可达到0.99以上，单机平均无故障工作时间达到500,000小时。

科士达Epower plus系列UPS采用双DSP全数字技术，整机不需任何可调电阻，抗干扰能力强，消除了老化漂移问题。

而且该系统还具有先进的分布式直接并联功能，可提供8台UPS的并机运行，并且可以根据用户负载的变化进行在线扩容和升级，能够满足关键负载环境的电力保护应用。

科华大功率并联型FR-UK/B
科华公司大功率并联型FR-UK/B UPS电源解决方案采用了科华自主知识产权的无主从自适应并联技术，单模块功率范围20KV A～320KV A，主要为大型数据中心、网络计算机房及关键设备所设计。

这一技术使得用户可以对UPS系统十分方便地扩容，成倍提高输出功率，同时多机并联时无需设定并机数目，用户可视投资情况阶段性地任意并联扩容或实现“N＋X”冗余并联。

FR-UK/B大功率并联型UPS各并联单元自主、独立，不需导航机对并联系统的集中控制就可实现最大程度的故障冗余，能消除单机的电压、相位误差产生的环流。

用户可以根据业务的扩展需求，在不停机的状态下，不断对UPS系统进行扩容或冗余备份，这种方式降低了企业用户的初期购置成本，避免了投资浪费。

为了提高UPS系统的管理智能化，科华FR-UK/B UPS还采用了自主研发的KELONG UNMS-1网络智能管理系统，通过UPS 内置的MCU通信卡、RS232通信接口和外配软件实现对UPS电源的近程和远程智能监控。

山特3C3
山特3C3系列产品采用双转换纯在线式工作方式，具有3相输入、3相输出。

输入部分具有输入功率因素修正功能，除了全面加装可以隔离电网电源问题的输入隔离变压器外，还配有维护旁路开关。

由于3C3系列采用的是双转换纯在线架构，输入首先经过隔离变压器，再经功率因素修正器将交流转换成直流，最后经过逆变器。

因此几乎可以完全解决如断电、市电高/低压、电压瞬时跌落、减幅振荡、高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、杂波干扰、频率波动等电源问题。

除此之外，为了提高维修保养的方便性，3C3采用了类模块化的设计。

也就是将每相的功率部分整合在同一块PC板上，但又不是全模块化的高成本及多接触点的设计。

在并机性能方面，只要在每台山特3C3 UPS上加装一块并机卡，就可以实现最多并接8台3C3 UPS。

因为每一台UPS都可以并机，且不需要并机柜，所以就并机的弹性、时间或进度的配合都十分方便。

并机后每台UPS都是均流输出，非常适合使用在N+X 冗余应用，或是扩充容量的应用上。

台达NT系列
台达NT系列UPS采用双变换在线式工作方式，可以对诸如雷击、杂波、突线波以及频率不稳等多种不良的电力状况，起到有效的过滤作用。

NT系列具备的另一项安全保障是紧急停机功能（EPO）。

在突发情况下，如发生火灾或市电突然中断时，台达NT 系列UPS可以实现现场甚至是远程的紧急停机，最大限度地保护用户的服务器和其它贵重的网络设备。

另外，台达NT系列产品还实现了真正意义上的断电“零时间切换”。

依靠自行开发的软件，台达UPS可以在逆变器电压和旁路电压相同的瞬间切换到旁路供电，无需任何转换时间，提高了UPS的可靠性。

台达NT系列另一特色是完善的面板设定功能，用户不仅可以通过面板对输出电压、电池数量以及报警点等多种参数进行设定，还可以通过干接点状态指示接口实现UPS的智能自我诊断和异常状态指示。

用户可以在20种状态中任选6种进行监视，设置过程直接从面板完成，再通过全中文LED显示屏进行显示，简化了用户的操作过程，降低了监控难度。

PCM ONL33-80KV
PCM ONL33-80KV系列大功率不断电系统采用DSP芯片作为系统的核心处理器，专门针对机房、精密仪器等应用而设计。

ONL33系列产品外观设计简洁，体积小易且于维护，且运行极为安静，适合装置于计算机机房内。

ONL33系列的运行方式为在线式，能提供完全纯净的电源输出品质，帮助终端设备抵御电网中出现的突波、冲击波和陷波等现象发生。

不但为机房中的信息系统设备提供了全方位的保护机能，还可避免因输入电源变化而造成主机故障。

同时因ONL33 系列整体采用模块化设计，因此维护也很简单。

ONL33系列UPS还搭配了超智能电池管理系统，系统在开机时会自动侦测有无连接电池，且在市电正常下也可立即或定期完成电池的测试功能。

操作复杂是传统UPS的缺点，而ONL33系列则将整机操作简单化，简单易用的电池管理模式就有效地提高了电池的使用寿命。

先控UPS
先控DSM、DSL系列UPS采用IGBT作为逆变功率器件，提高了逆变器的可靠性，其逆变效率能够达到98%～99%，且谐波分量小于1.5%，对负载或接地系统不会造成任何干扰。

由于采用了DSP技术，以数字控制技术取代了传统的模拟控制，先控DSM、DSL系列UPS系统的硬件线路更为简化，解决了“模拟”方式下控制不稳定性的弊病。

另外，先控UPS还单独配有智能型电池充电器，充电电流可以根据环境温度的变化进行自动补偿，同时还可以根据实际负载的大小来提高充电电流。

通过随机配备的智能管理软件，该系统还具有对电池组自动进行在线检测和在线自动放电维护等方面功能。

智能充电功能还消除了充电电流中的交流纹波，使电池寿命提高50%。

在产品并联方面，先控UPS采用了数字式并联技术，能够实现在线并联，且并联可靠性高、并联环流小于0.5%。

它能为用户提供多种方式的并联选择，该系列产品最多可支持8台并联，同时可实现N+1冗余并联。

模块化大功率UPS产品
APC Symmetra PX40-80KW
APC Symmetra PX40-80KW是一款模块化大功率UPS产品，它的每一个功率模块为10KV A，功率够从10KV A扩展到80KV A，通过多个功率模块冗余并联输出，容量和后备时间均可在线扩充和更换。

通过增加功率模块，Symmetra PX40-80KW可获得N+1或N+2冗余并联的高可用性。

电源阵列还包含整套的APC数据中心保护软件及其附件，为用户提供了数据中心保护的冗余性、可管理性、可扩展性及可维护性。

Symmetra通过新型电源共享技术实现N+1冗余，这种共享意味着电源阵列中的所有模块可以并行运行并共享负载。

如果系统中有1个功率模块出现故障，其它功率模块将继续支持系统负载的运行。

可扩展的功率模块和运行时间可以确保Symmetra满足企业当前和未来的电源需求。

如果客户在数据中心中增加设备以提高计算能力，那么可以通过加入10KV A电源模块来扩展电源容量；而如果需要更长的电池运行时间，也可以采取增加电池模块的办法；如果客户需要在不同的地点重新部署系统，它们能将模块从一个电源阵列移动到另一个阵列。

重要的是，上述所有操作均可在系统处于运行或保护状态时同时进行。

伽玛创力Power+
伽玛创力(Gamatronic)“Power+”10～100KV A可扩展在线双变换完全模块式UPS系统，具有很强的扩展性和并联冗余性。

“POWER+”UPS系统主要由系统控制器模块，静态开关模块以及1到10个10KV A的UPS功率模块所组成，各模块均是智能型可独立运作。

就算系统控制器发生故障，“POWER+”系统也可以维持正常输出而不会出现死机的情况，且静态开关也可保持正常功能不会出现误动作。

各功率模块可随意进行热插拔更换, 依客户的需求来调整系统容量,架构成1+1、N+1、N+2等冗余模式。

它既有效提升了系统的稳定性和可靠性，又方便了用户的系统升级，同时还降低了扩容成本。

另外，“POWER+”系列还采用了一些伽玛创力独有的技术：整流器方面，采用了“CCM”连续电流模式控制技术，取代传统的“DCM”不连续电流模式控制；逆变器方面，应用了独有的三逆变技术。

伽玛创力“POWER+”系列的监控软件可以支持多种通讯介面，如干触点、RS232，SNMP、TCP/IP、GPRS和蓝牙等，用户可利用PC、局域网、互联网、甚至手机短讯等无线传输介面对系统做出监控。

而且伽玛创力的监控软件更可兼容其它品牌的电源产品，方便用户进行整体系统的监控。

机柜外冷飕飕机柜里“蒸桑拿” 保障系统稳定还要关注微环境
听过i博士的介绍之后，钱经理回去仔细查阅了每一个遇到问题的项目构建方案，将那些用户现有UPS系统分为了三类：可直接支持在线并联、通过扩展卡实现在线并联、不支持在线并联。

根据这三种类型的用户应用状况，钱经理分别采取直接扩容、加卡扩容等方式给出了不同的解决方案，这场扩容风波终于逐渐平息。

由于i博士在顺利解决机房UPS系统扩容问题中帮了很大的忙，一周之后，钱经理特意设宴感谢。

让i博士和欧主管没想到的是，钱经理这顿饭还有双重目的，一个是感谢i博士的帮助，另外一个目的是还要请教问题。

“最近我公司的很多南方地区的用户又开始抱怨他们的服务器系统经常死机，特别是一些新建机房系统的用户。

要知道我给他们用的可都是最新、最快、最先进的服务器啊！他们的抱怨弄得我焦头烂额，可是和死机相关的因素太多了，我也找不到问题的所在。

”钱经理无奈地狠狠吸了一口烟。

“我来帮你分析分析，南方地区的客户，嗯，南方最近的最高气温已经开始逼近40度了，我怀疑是温度惹得祸。

”欧主管凭借自己的经验判断说。

i博士也微微点头，表示了对欧主管观点的认同。

“40度怕什么，不光他们买的服务器是最先进的，机房空调也是如此，那屋子里面都冷的冻人，温度绝对保证在20度左右。

”钱经理使劲地摇晃着自己的脑袋。

“这……。

”欧主管也没了主意。

还是i博士经验丰富，一语道破机关：“你刚才说采用了最先进的服务器，那至少是机架式服务器或者是刀片服务器吧，处理器频率怎么也要在2GHz以上。

那你提到的20度是机房内部的温度，而不是服务器本身的温度，你让他们打开机柜测量一下服务器间的温度是多少？特别是最上面几台之间的温度。

”
钱经理赶忙掏出电话拨了过去，不一会儿，对方有了回应：机柜上部服务器间的温度已经远远超过了20度，有的甚至已经直逼70度！这个数值吓了钱经理一跳，心想：这么高的温度，不出问题才怪呢。

但是为什么会产生这种现象，钱经理却想不透。

现在的机架式服务器的密度相比以往服务器产品高出了许多，以前需要2、3U高度才能达到的计算能力被压缩在了1U甚至更小的密度当中，这自然使得热量难以散发。

而且现在的机架服务器均采用前端进风、后端出风的方式。

这样以来，机柜中的热量会不断往上升，最上面的服务器也就不停处于高温的熏烤之中，宕机自然在所难免。

“难道就没有办法能解决了吗？机房内部的空调只能控制室温，对机柜中的温度并不能起到很好的冷却作用？”欧主管觉得那么强力的空调都无济于事，有点不知所措。

“有，我想到了，上次去一个客户那里，我发现他每个机柜前面都摆了一个电风扇。

原来他是在利用电扇把机柜外的冷空气吹进机柜，真聪明。

”钱经理想到了一个歪点子。

“你说的只是一个临时凑合的方案，想要真正解决散热的问题，必须要从机柜的分布规划和机房内部热量控制两大部分下手，这个解决方案就能很好地解决这一问题。

”i博士拿出了包中的笔记本放到了餐桌上。

APC全新的全面制冷解决方案—基于InfraStruXure的精密制冷系统NetworkAIR，由三个单元组成，即：气流产生，气流配送和气流移出/返回。

首先要改进的是数据中心的机柜摆放方式，APC提出了“热通道（Hot Aisle）”和“冷通道（Cold Aisle）”的概念。

将以往机柜面向同一方向摆放方法改为“面对面、背靠背”的摆放方式，符合服务器等IT设备从正面进风、从后面排风的设计，有效地将冷、热空气分区，避免前排机柜排出的热气与冷空气混合进入后排机柜的问题，提高制冷效率。

另外，NetworkAIR FM40精密制冷系统采用Copeland两段式涡旋式压缩机，压缩能效比高，设计使用寿命达15年。

它采用的变频驱动一体化直联风机，具有最少50万小时运行寿命的风机轴承，使机组能够全年连续不断运转，标准机外余压>125Pa，可达到均匀全方位送风效果。

在气流的配送上，NetworkAIR的ADU（气流分配单元）和ARU（排风单元）突破了传统的制冷系统单机柜2KW以内的热负荷输出限度。

ADU单元位于机柜底部，通过它将地表或者提升地板中的冷气直接吸入机柜，并且从机柜的底部沿机柜前端向上吹出，这些冷气将被服务器前端的进风口全面吸收，用于服务器的制冷降温。

ARU单元则位于机柜的背部，相当于整个机柜的背墙，它的主要作用是配合ADU在机柜内部产生气流。

它能够全面吸收所有服务器后端所排出的热量，由内部的风扇和导热渠道将这些已经被服务器加热的空气从机柜顶部排出，回归到FM40空调进行冷却。

有了这两个重要的部件后，就能够保证进出机柜的风温差在11度以内。

“这一系列的环节很好地控制了机房内部的冷热气流，不但能够使用户的机柜得到真正的冷却。

同时由于避免了冷热气流热量交换，导致用户负担大量的制冷费用，节约了成本。

”i博士总结到。

听了这堂课之后，欧主管感觉是收获巨大，对他脑中原有的陈旧机房构建思想有了很大的改进。

而钱经理更是夸张，放下筷子就开始给用户打电话，准备第二天直飞上海……。