模块化UPS系统精密空调系统解决方案

模块化UPS系统

精密空调系统

解决方案

施耐德电气信息技术（中国）有限公司

机房基础设施解决方案

第1章UPS配电系统

一、UPS方案选择

UPS电源系统是整个数据中心的核心，必须考虑UPS系统的冗余性和未来的扩容，因此需要采用冗余结构。UPS电源采用模块化、热插拔、功率模块冗余并联的设计方式，按32KW负载配一套60分钟电池。当一个甚至多个功率模块故障时，还能支持负载并提供延时。根据技术要求，UPS系统为32KW后备1小时，本方案选用一套国际知名品牌施耐德电气旗下的APC SY PX UPS供配电系统。UPS主机和电池柜均采用标准化机柜设计，减少占地面积。

模块化、热插拔结构的UPS完全按照IT设备的思路和结构设计，功率模块冗余并联输出，控制部分采用冗余的两套热插拔控制模块、两套逻辑低压电源模块冗余设计，可用性高。另外由于模块化热插拔结构可以非常方便的在线增减各种模块，提高输出功率或维修，因此在可用性、可维护性、扩容性方面具有传统1+1并联不可比拟的优点。

因此我们选用APC公司2006年推出的新型Symmetra PX 48KVA 系列电源，每个功率模块的功率为16KVA /16KW。根据要求，功率定为32KW 冗余输出。即安装2个功率模块，实现1+1冗余输出，为IT设备提供最高的供电可用性。

如果实际负载增加，可以增加功率模块，将系统容量扩充至48KW，及保障系统的安全冗余，同时避免初期投入过大容量造成的低效和浪费。

二、UPS系统结构图

根据要求，设计如下，共计3个柜体，一台UPS主机柜(含UPS输入输出精密配电),两台电池柜。

电池柜可以选择模块化电池柜，也可以选择普通本地化电池柜，本处因后备延时较长采用一组100AH电池普通标准机柜电池柜。

UPS供配电系统原理图如下：

UPS供配电系统平面布置图如下：

三、配置清单

UPS系统配置清单如下：

四、UPS方案特点：

•UPS主机为模块化、热插拔结构、模块冗余并联输出

•可用性高。控制模块、控制低压电源模块均为两块冗余配备，功率模块冗余并联输出，实际形成1+1冗余。

•可维护性高。全模块化热插拔设计，包括功率模块、控制模块、控制低压电源模块、通讯模块、显示模块、静态旁路模块、电池监控模块、外部维修旁路设计，均使得该系统维修时间缩短，维修难度降低。

•适应性好。该产品输入参数为功率因数0.99，输入谐波<6%，输出功率KVA=KW ，实际功率大，满足新型IT负载和发电机的要求。

•可扩容性好。如果今后负载增加，可以再插入功率模块，最高形成48KW N+X冗余。

•可管理性好。该产品标配多种通讯和管理卡，232，RJ45，继电器接口，EPO，功能强大。

•柜体为黑色，19英寸机架式外观。与服务器机柜外观一致，可直接放在机房里面，和负载机柜并排安放。减少中间环节，提高系统可用性。降低其他配套系统的投资,缩短安装施工时间。

•采用外部维修旁路开关，提供真正意义上的不间断供电。

•占地面积小。只有3个机柜柜柜体。

•只操作一套系统，操作简单，降低误操作的可能性，提高可用性。

五、SY PX 48K 系列模块化UPS

技术要点

1、UPS不间断电源部分

随着高技术的发展，随着计算机网络和通讯设备和用户的应用的可用性要求提高，用户已经对UPS供配电系统提出了更高的要求，如：

1)要求供配电系统（输入配电、UPS、电池、输出配电）提供整体可用性，而不只是

考虑UPS主机的可用性。

2)要求能根据负载的变化方便的对供配电系统进行扩容，包括输出功率、后备时

间、配电回路等。

3)要求快速简单的对系统进行维护和维修，而不会中断供电。

4)要求供配电系统具有冗余能力，提供更高的可用性。

5)要求该冗余供配电系统操作简单，网络监控管理报警等功能强大。

6)要求占地面积、承重等要求低，更大程度的符合不同类型机房的要求。

7)要求使用寿命长，在整个寿命周期中的整体成本低。

根据上述用户的新的要求，APC公司从2000年起开始对机房供配电系统等基础设施进行仔细的研究，收集用户的真实需求，终于在2003年全球首先推出模块化结构的、可热插拔更换的、冗余并联的、UPS、电池、配电、监控管理一体化的新型的供配电系统解决方案。

英飞 ISX 48KW产品就是APC机房基础设施集成供配电系统解决方案之一。该系统为All-In-One，即在一个42U标准机柜里面包含了UPS、电池、输出配电盘、监控管理等系统，是一款非常先进的中功率不间断供配电系统。

该系统完全按照IT设备的思路，采用模块化、热插拔结构，可在线快速扩容和更换维修，并且在多个地方采用冗余设计，如多个功率模块冗余并联，多个电池模块冗余并联、2个控制模块、2个低压控制用电源模块、多个通讯接口等。并且首次将输出配电部分和UPS主机、电池组安装在一个柜体里面，实现了供配电系统的整体高可用性。

APC 48KVA All-In-One UPS 结构示意图：

APC 48KVA All-In-One UPS 在一个标准的42U 服务器机柜中集成有：6个3路电源分配模块、2个冗余智能控制模块、3个16KW 功率模块、UPS 系统维修旁路、静态旁路模块、4组电池模块。

由于整个UPS 系统均采用模块化、热插拔设计，则单台UPS 容量最多可支持到32KVA N+1，把一个模块作为整个系统的备份。用户的电池后备时间为1小时，则需要配置65AH 电池组。

APC 模块一体化UPS 为用户带来的优势：

优化投资

由于IDC 机房的特殊性，负载的增加并不一定会完全按照用户的预计来增加，经常会发现，用户按照预计先购买了很大功率的UPS 供电系统，运行几年后负载量才15-30%，

热升级模块化电源分配

无需停机就可安全扩展或维护& 无需雇用昂贵的电气承包商

热更换内置静态旁路开关 在严重过载或出错的情况下，无需中断， 将负载从UPS 转到市电上

冗余的智能模块

通过备份主智能模块来提高可用性 16kW 功率模块

灵活升级能力，支持N+0 或N+1 配置， 全额定逆变器提供更多的有效功率

回转系统旁路

当维护时将关键负载与 UPS 隔离

高性能电池组

更强劲的电池又助于减少系统整体占地空间，延长的电池寿命(5 – 8 years) 有助于降低总体拥有成本

无需后部访问

节省空间 & UPS 摆放更灵活