如何构建大功率模块化UPS解决方案

2020-12-22  浏览量:2264


华葆金武士ups电源2020-12-22

·  随着供电容量的增加、用电功率的提高,面对MW级容量的配电系统,如何构建一个安全可靠、高效运营的模块化UPS系统?如何保证大功率模块的热插拔可靠性?如何实现大功率模块的快速故障维护?下面,就来看看金武士新近推出的RM大功率模块化UPS的应对之道。

·  当前,互联网、云计算和大数据产业加速发展,全球已经掀起数字化转型的浪潮,数据中心正在向规模化、集中化、绿色化、布局合理化发展。作为重要基础设施之一的UPS电源系统,大容量、模块化的概念已逐渐被人们接受,模块化产品具有工厂预制、缩短工期、快速扩容等特点,UPS大功率、模块化趋势不断加强。但随着供电容量的增加、用电功率的提高,面对MW级容量的配电系统,如何构建一个安全可靠、高效运营的模块化UPS系统?如何保证大功率模块的热插拔可靠性?如何实现大功率模块的快速故障维护?
  
  下面,就来看看金武士新近推出的RM大功率模块化UPS的应对之道。
  
  一、合适的模块颗粒度
  
  对于一个MW级的配电系统来说,如果仍然采用小功率模块的方案,会存在模块并联数量过多的问题。UPS模块并联数量的增加,意味着系统的故障率也会显著上升。虽然功率模块的故障不至于引起UPS系统的输出中断,但是必须对此引起足够重视。因为系统的故障率还与后期运行维护成本TCO相关联,系统故障率越高,TCO的运维成本也越高。TCO的成本包括模块的维修费用、运维人员的工作量、物流管理费用等。故障模块的更换,会涉及到更换新模块、人工维修成本的增加,以及对客户运行所产生的困扰。
  
  为获得适当的功率颗粒度,还需要在系统平均无故障时间和自身冗余之间取得平衡既不会因模块数量过多而导致的故障率增加与过高维护成本,也不会因缺少模块而导致的可用功率有限损失。考虑到这一点,RM设计与大型UPS系统相匹配的功率模块,推出基于50kW为基础单元的高功率UPS模块,可部署100500kWUPS单机,也可以并联安装多达4台机器,通过类似于搭乐高积木的组合方式,与MW级的供电系统做最合理的匹配。
  
  二、坚固的热插拔结构
  
  众所周知,热插拔功能是实现模块化UPS快速部署、快速维护的最重要功能,热插拔部件的安全性关系到模块的安全更换及整个系统可靠运行。而大功率模块由于使用大电流高功率的元器件与散热单元,模块单元本体的重量一般较重。如果功率模块的插拔结构设计仍采用传统中小模块的针孔型插座与电缆连接的方式,在模块更换时,容易发生针孔压坏、插座变形、接触位置错位方面的问题,严重的会带来整个系统的故障短路风险,增加模块与系统的故障率。
  
  为了提高大功率模块在热插拔连接的坚固性与可靠性,金武士RM系列特别使用具有专利技术的设计与生产的模块热插拔连接系统,这一连接技术源于专业开关产品的成功设计开发,整个连接系统采用全铜排设计,确保功率模块与机柜之间连接的坚固、安全与可靠。100kW的功率模块仅需一个人即可在10分钟内轻松完成添加或拆卸功率模块的过程,无需连接任何其它的电源或控制电缆。
  
  
  三、创新的大模块维护方式
  
  模块化UPS特别是大功率模块在更换与维护方面涉及许多技术问题,并不是想象的这么简单。例如:新旧模块的版本兼容问题、新模块在并入系统运行前的功能性能确认、新模块的预测试等。
  
  新旧模块的固件版本自动兼容。在扩容或模块替换期间,负载完全在双转换模式下并得到保护。在双变换模式下全面保护负载的同时,可对功率模块和静态旁路进行维护。完全取出模块后,可即刻在现场对模块进行360度维护和各种测试,离线检修测试不影响系统的正常运行。用于内部温升检测的63A插头。在维护模块后或者新模块并入系统前,对模块进行预检测、无需假负载的老化带满载测试。确保在重新插入关键系统之前模块的功能得到完全验证。
  
  结语
  
  当今的关键基础设施需要在灵活性、快速部署、以及物理产品和扩展服务方面都保持最佳可用性与可靠性。利用模块化UPS,可以解决许多问题。但是,并非所有模块化UPS系统的结构都是一样的。如今,市场上的许多UPS只要包含多个功率砖块就声称为模块化,但实际上并没有提供真正模块化所必须具备的功能和优势。我们努力了解客户的需求和关注点,根据大功率UPS市场的具体要求对系统进行调整,并创造一个具有真正模块化优势的解决方案。

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