【技术】IDC数据中心UPS供电系统方案

  早期应用于数据中心的UPS供电方案多为单机方案或UPS串联方案，均存在输出单点故障瓶颈问题，现如今有没有很好的方法完全解决呢?

  IDC等数据中心随义务的快速的提升，对业务的重要性和可用性要求逐渐提高，过去对供电系统的可用性要求为99.9%～99.999%，采用的方案为单机UPS工作，或串联UPS工作，或N+1并联工作。99.9%～99.999%的可用性，年平均的不可用时间为8.76小时～5.3分钟，显然这种故障时间不能够达到当前IDC等数据中心的要求。为了更好的提高数据中心的可用性，必须提升UPS供电的可靠性，彻底提高UPS供电系统的可用性。在UPS单机供电方案，或UPS串联方案，或UPS并机方案中，均存在输出单点故障瓶颈问题。

  美国IDC的研究表明，在UPS供电中，影响供电可靠性的最大因数在于输出的配电系统，包括开关跳闸、保险烧毁、电路短路等供电回路故障：79%来源于UPS输出与负载之间的供电线路上的故障(保险“烧毁”，断路器“跳闸”，负载“短路”，由施工/老鼠咬所造成的“开路”故障等);11%来源于UPS和电池组;其他故障占10%。

  艾默生作为网络能源端到端整体解决方案的供应商，特别在中国，艾默生早在1999年就引入双母线供电系统方案，为中国的IDC数据中心提供高可靠性的供电方案。

  中银大厦——中国银行总行主办公楼，也是中国银行总行计算机中心所在地，是一座现代化智能大厦，整座楼宇实行全自动化管理。该项目从最初设计到2001年5月投入运行历时三年，整套系统采用了140余套力博特乙二醇冷却型机房专用空调、4台7400系列400KVA-12 pulse UPS系统，18台PPC及其他配套设备。

  华为IDC中心——所有品牌亚太最大的UPS系统，6台800KVA和两台600KVA机房2001年投入到正常的使用中，是目前亚太地区最大的UPS系统。总机房面积超过1万平方米。

  现如今，未解决配电回路的故障，就要将服务器等设备的电源配置成N+X冗余电源系统，如采用1+1电源模块。服务器的电源冗余一般配备双份或多份支持热插拔的电源。正常工作时，每个电源平均输出一部分功率，从而使每台电源都处于轻松的负荷状态，这样有助于电源稳定工作。若其中一台出现故障，则另外几台就会在没有一点影响的情况下接替服务器的工作，并通过灯光或声音告警。此时，可以在不关闭系统的前提下更换损坏的电源，所以采用热插拔冗余电源能够尽可能的防止系统因电源损坏而产生的停机现象。

  为配合服务器电源的配置，最佳的IDC数据中心的供电方案应该采用双路UPS组成的双母线供电系统，完全解决供电回路单点故障瓶颈。

  显然，这种双路UPS组成的双母线供电系统，和服务器等设备的双路冗余电源实现的最佳配合，同时完全解决了供电的79%的故障概率问题。此外，双路UPS组成的双母线UPS供电系统，实现了系统能在线扩容、在线维护等要求。

  对于网络交换机等单电源设备，采用静态切换开关STS供电，当一路UPS或回路故障时，STS无缝切换到另外一路UPS供电回路上，同样为单电源设备提供了双路的电源供应。

  在大型数据中心中，为确保可用性要求达到99.99999%，采用从市电输入到负载输入之间所有回路/设备的完全冗余工作。

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