資料中心的角色日益吃重,為了快速有效地因應可能發生的效率、能耗、停機等相關問題,這裡提出了七個最佳實務作法來徹底改善,上集已說明了部分內容,下集將全部介紹完並做要點歸納。
層級IV資料中心通常使用最低2N個系統,其支援雙匯流排架構以排除整體電源配置內的單點故障(圖1)。此方法包括兩組以上的獨立UPS系統,各自在電力基礎設備內的單一故障發生後,仍可傳輸含N效能的完整負載量。
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▲圖1 傳統層級IV高可用性電源系統組態設定,含通往伺服器的雙電源路徑。 |
系統分別提供電力給所屬的獨立配置網路,且可進行百分之百的同時維修,並提供電源系統備援功能給IT設備(盡可能接近輸入端子)。此方法雖可達最高可用性,但也會使UPS負載效率低,且調整要比其他組態設定來得複雜。
對於其他關鍵設備來說,如N+1架構的並聯備援組態設定(N代表支援負載量所需的UPS裝置數量,而1代表備援的額外裝置),會是平衡可用性、成本及調整功能的絕佳選擇(圖2)。
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▲圖2 N+1 UPS系統組態設定。 |
UPS裝置大小應可限制系統模組總數以減少模組故障風險。在N+1系統的統計分析中,1+1設計擁有最高資料中心可用性。
但若需要更大規模的資料中心電源系統時,含多達4組UPS核心(3+1)的系統可用性高於單一裝置,且仍可提供可擴充性功能的好處(圖3)。另有其他可用的並聯組態設定,如說明「額外UPS備援組態設定」中所列。
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▲圖3 在N+1系統中增加UPS模組數會增加故障風險。 |
UPS效率選項
現今的高可用性雙轉換UPS系統可透過進階效率控制工具,達成效率水準類似於較不穩定的架構設計。
透過雙轉換UPS傳輸的能源大約有4%到6%是用於轉換過程。這在傳統上已被認為是針對UPS系統所提供之保護應付出的合理代價,但新的高效率方案中,轉換程序可在資料中心關鍵性不高或電力品質被認為最高時,被分流至旁路並提高效率。
其運作方式如下:UPS系統以極高速導入分流自動靜態開關,促使負載量無中斷轉移至公用電源或備份系統,以啟用維修並確保發生嚴重超載或匯流排電壓突然遺失時電源仍不間斷。轉移會在少於4毫秒(ms)的時間內完成,避免任何可能造成IT設備關機的斷電情形。
使用進階智慧型控制工具時,旁路開關可保持投入,UPS在不經由AC-DC-AC的程序運轉,並同時持續監控旁路電力品質。當UPS察覺電力品質降至可接受標準以下時,會斷開旁路開關並將電力切回逆變器以修正異常情形。
若要順利運行,逆變器必須保持準備就緒狀態以接受負載量,因此需要控制電源。電源要求額定功率低於2%,與傳統操作模式相比之下可能省下4%到4.5%的電力。
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▲圖4 智慧型並聯的韌體智慧增進多模組系統的效率,方法是閒置不需要的逆變器或全部模組,並視需求增加效能。 |
另一個UPS控制工具的新功能是智慧型並聯;能透過停用不需要支援負載的UPS模組,並利用負載帶載率的提高,來增進備援UPS系統效率。
舉例來說,使用三個250 kVA UPS模組設定可支援500 kVA負載量的多模組UPS系統,能夠僅以兩個模組支援低於400 kVA的負載量,同時允許UPS在更高負載量時運作以維持備援功能並增進UPS效率。
此功能對於處在低需求時期的資料中心特別實用,例如公司的資料中心在週末假日的運作效能較低(圖4)。