1、守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来 模块化UPS方案与传统UPS方案的对比守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来一、一、项目目设计需求需求二、可二、可选解决方案解决方案三、基于投三、基于投资成本以及运行成本的分析成本以及运行成本的分析四、模四、模块化化UPS与与传统UPS比比较五、建五、建议方案方案六、成功案例六、成功案例纲要守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来1 1、新建数据中心约、新建数据中心约1000100015001500平方，机柜首期配置约平方，机柜首期配置约100100个。个。2 2、单个机柜设计密度约为、单个机柜设计密度约为3KW3KW，因此第一期的设计总功率不少于，因此第一期的设计总功率不少于300KW300KW，最终负，最终负载不超过载不超过1000KW1000KW，要求考虑逐步扩容的措施，确保系统的可用性以及可扩容，要求考虑逐步扩容的措施，确保系统的可用性以及可扩容性。性。一、项目设计需求一、项目设计需求守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来二、可选解决方案二、可选解决方案方案一：采用传统方案一：采用传统IGBT
2、IGBT的高效率的高效率UPSUPS解决方案解决方案第一期采用2台400KVA的1+1并机冗余方案，冗余安全负载360KW,最大负载720KW，双路输出到机柜负载；第二期采用3台400KVA的2+1并机冗余方案，冗余安全负载720KW,最大负载1080KW，双路输出到机柜负载；最终可采用4台400KVA的3+1并机冗余方案，冗余安全负载1080KW,最大负载1440KW，双路输出到机柜负载；方案二：采用高可用性的模块化冗余方案二：采用高可用性的模块化冗余UPSUPS解决方案解决方案第一期采用1台350KW的N+1模块化冗余方案，冗余安全负载350KW,最大负载375KW，双路输出到机柜负载；第二期采用2台350KW的N+1模块化冗余方案，冗余安全负载700KW,最大负载750KW，双路输出到机柜负载；最终可采用2台500KW的N+1模块化冗余方案，冗余安全负载950KW,最大负载1000KW，双路输出到机柜负载；守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来高效的高效的Galaxy 7000 UPS采用采用IGBTIGBT无输出变压器是无输出变压器是UPSUPS电路技术电路技术的进
3、步的进步方案一产品简要说明方案一产品简要说明守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来Galaxy 7000 UPS250 300 400 kVA500 kVA主交流电源主交流电源主交流电源主交流电源交流旁路电源负载主交流电源主交流电源主交流电源正常运行期间为备用交流旁路电源负载多达多达8 8台的并联数量台的并联数量守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来方案二产品简要说明SystemsSymmetra PX 250kW1991mm x 1600mm x 1070mmH x W x DSymmetra PX 500kW1991mm x 2200mm x 1070mmH x W x D守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来Symmetra PX 250/500kW高功率密度96% 效率 同类产品中最高不需要后部维护空间双边换在线技术三电平逆变技术输入功率因数为1400 or 480VAC 输入输出电压等级输出功率因数为1 (kW=kVA)双路进线集中静态旁路模块热插组件，支持在线安装更换事件记录黑匣子风扇转速自动可调 (减少噪音)液晶触摸显示屏主要性能主要性
4、能守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来Symmetra PX 250/500kWn25KW-500KWn可四台并机达到2MW（2010）n柜与柜之间通过母排相连接n规格一致的静态旁路模块nN+X 冗余配置n热插拔功率模块n热更换静态旁路模块n集成外置维修旁路柜及输出配电柜Scalable, Expandable250kW =1600mm500kW = 2200mm守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来Symmetra PXUPS产品核心技术特点介绍产品核心技术特点介绍1、真正全模块化UPS：UPS主机为全模块化设计，除功 率模块外，还包括：2块冗余的集中控制模块、公共独 立的500KW静态旁路模块、2块冗余的低压控制电源模 块、液晶显示模块、通讯模块、RS232接口模块、 RJ45网卡模块等，以保障系统的整体可维护性和可用 性。所有模块均可在线热插拔更换，提供最高级别的可 用性、可维护性2、UPS系统的控制采用集中控制模式，系统采用先进的工 业CAN BUS总线控制结构，由两块冗余的、可热插拔 的控制模块来完成对系统的集中控制管理。两块控制模 块无主从之分，一
5、个控制模块故障不会影响到系统的正 常工作，形成1+1冗余控制，实现对整个UPS系统控制 的最大可用性。3、所有功率模块的并联均由控制模块集中管理，并形成 1+1冗余控制；按照统一的并机参数运行，任何一个功 率模块故障均可自动地退出并联系统，不会对整个并联 系统造成危害 4、系统采用独立的公用500KW的静态旁路模块，可热插拔 更换，不采用在每个功率模块内部设计小容量静态旁路 的结构，以避免转旁时多个旁路有的已经转旁路，有的 还没有导通，造成先导通的旁路承受所有负载而烧掉。 守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来三、基于投资成本以及运行成本的分析三、基于投资成本以及运行成本的分析冗余安全功率配置冗余安全功率配置投资成本分析投资成本分析运行成本分析运行成本分析一期350KW360KW主机投资模块化化UPS比传统方案约少20，模块化方案比传统UPS方案电池要少配置一台主机的电池（144节12V/200AH电池），配电的成本也节省不少。模块化方案比传统UPS方案投资共约节省约30模块化方案从负载35到100运行效率为96%,传统并机方案从负载50到100运行效率一般效率不超过94%
6、,假定IT负载300KW*2%*24*365=52560度电，假设1元一度电，模块化方案比传统UPS方案每年运行成本节省人民币52560二期700KW720KW主机投资相同，模块化方案比传统UPS方案电池要少配置一台主机的电池（144节12V/200AH电池），配电的成本也节省不少。模块化方案比传统UPS方案投资共约节省约10模块化方案从负载35到100运行效率为96%,传统并机方案从负载50到100运行效率一般效率不超过94%,假定IT负载700KW*2%*24*365=122640度电，假设1元一度电，模块化方案比传统UPS方案每年运行成本节省人民币122640三期950KW1080主机投资相同，模块化方案比传统UPS方案电池要少配置一台以上主机的电池（192节12V/200AH电池），配电的成本也节省不少。模块化方案比传统UPS方案投资共约节省约13模块化方案从负载35到100运行效率为96%,传统并机方案从负载50到100运行效率一般效率不超过94%,假定IT负载950KW*2%*24*365=166440度电，假设1元一度电，模块化方案比传统UPS方案每年运行成本节省人民币1
7、66440守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来Symmetra PX四、模块化四、模块化UPS与传统与传统UPS比较的优势比较的优势特征特征模模块化化UPS典型传典型传统统UPS优势优势说明说明数据中心Infrastructure(基础物理系统结构)的构建模块YesNo针对数据中心设计 该UPS设计为数据中心基础物理系统结构的一个组成部分,并且同其他部分一起在工厂里制造和测试。对其他传统的UPS来说，大部分其他组件如电池和配电柜等都是在用户当地加上去的，从来没有作为一个系统在一起测试过。Symmetra PX是构成InfraStruXure的一个基本组件：可按需求扩展的，易于管理的，为数据中心和计算机机房超前设计的解决方案。 单位面积最高功率密度，N+1冗错设计的UPSYesNo最小的占地面积和最高的可用性N+1设计的UPS具有最高的功率密度，APC Symmetra PX的占地面积最小。在占用最小的面积的同时，还提供最高的可用性。对于一套带电池的N+1系统，典型的UPS将需要 2个400KVA的UPS，电池组，静态旁路等，将占用至少3倍的面积。 守护动力安全守护动力安全
8、 承诺可靠未来承诺可靠未来特征特征模模块化化UPS典型传典型传统统UPS优势优势说明说明输出容量:逆变器全额定输出或 KVA=KW YesNo更大的功率容量,更高的ROI(投资回报)您得到的确实是您所购买的，没有打折扣，资得到了充分利用。全额定输出逆变器意味着一台500KVA Symmetra PX UPS可以用来保护500KW的负载。大部分传统UPS有20%的折扣，例如一个500KVA的系统将只能提供400KW，需要客户购买更大的UPS（比如说500KVA）来保证400KW。当今所有服务器的的新电源都具有了PFC（功率因数校正）的功能，几乎接近VA=W，这就使上述益处变得非常重要。 巨大的安装量YesYes, 大部分广泛认可的技术APC Symmetra 电源阵列技术发布于1997年，在IT市场得到了充分的接受，具有得到认可的可靠性的纪录。模块化YesNo冗错设计，易于维护Symmetra PX 是模块化设计。UPS硬件全部由各种模块组成，PM（功率模块），BM（电池模块）和职能模块。 如果一个人观察放置UPS的主机架里的底版，没有任何活动的部件。事实上，Symmetra PX的所有
9、硬件自然就是模块化的。因此模块化的冗错胜于整个系统的效果。同时在维护的时候，模块级的工作也胜于元件级的维修。 守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来特征特征模模块化化UPS典型传典型传统统UPS优势优势说明说明设计简单 YesNo减少人为失误，降低业主的费用 Symmetra PX具有非常简单的设计结构，不象传统UPS具有非常难懂的复杂设计。复杂设计导致人为失误和同时最终是业主的维护费用的升高。所有模块可以由用户热插拔YesNo灵活，负载总是被保护Symmetra PX 不必将UPS打到旁路就可惜实现功率容量和运行时间的升级和变更。这就可以让客户灵活快速地增加功率和运行时间。所有这些操作都是在负载得到完全保护的情况下进行的。典型的传统系统需要将UPS打到旁路来诊断和维护。可升级扩展 YesNo随增长而投资 在同一个Symmetra PX机架上，客户可以决定从25KW 到475KW N+1各种不同的升级方案。对大部分传统系统而言，随增长而投资是不可能的或者是执行非常困难，这是因为系统复杂和可能造成停机和空间浪费。守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来特征特征模模块
10、化化UPS典型传统典型传统UPS优势优势说明说明易于重新部署Yes困难可以方便地将UPS移动到其他地点Symmetra PX 功率模块重量轻，底盘有脚轮，可以方便地重新部署UPS。传统的系统需要特殊的设备从一个地方移动到另外一个地方。并行冗余的电池组Yes可能，但很少这么做电池冗余提高可用性。Symmetra PX 使用内部电池和可选的外置XR电池柜。内部系统由并联冗余的结构构成，即使失去一组电池也不会造成整个电池组失效，而仅仅是运行时间的减少。同时值得一提的是这些电池包是可以由用户自己热更换的。可监控单个的电池模块YesNo易于鉴定故障，进行更换，高可用性Symmetra PX原装电池组被监控到模块级别。假如一个电池包坏了，客户可以知道故障确切的位置，坏的电池可以轻松更换。这将改进可用性，是UPS确实易于管理。传统UPS监测电池只能到组的脊背，于是不能精确确定故障的位置，是诊断和更换变得困难。UPS的用户现实简单安全，易于监控YesNo现实易于使用和理解，系统简单安全易于监控Symmetra PX整个系统只有一个监视器，也就是从25到475KW N+1UPS。另一方面，传统UPS的监
11、视器 数量和UPS的模块数量一样，监控起来困难。例如 2 x 400KVA的系统将有2个监视器，是监控变得困难。守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来特征特征模模块化化UPS典型传统典型传统UPS优势优势说明说明管理多个区域的系统YesNo从一个地方管理多个区域系统也就是UPS一个具有多系统用户可以用 Enterprise Manager在一个中心的地方管理他们。可是，对大部分传统UPS，每个系统本身有很多UPS。另外，没有一种软件可以在一个中心的地方有效地管理多个系统。可管理电源分配，环境和到每个机柜的供电回路YesNo全面管理和控制电源作为InfraStruXure的一部分，Symmetra PX 还有一些另外的组件比如电池组，PDU， RM PDUs， 环境监控等。可以通过一个IP地址在一个地方集中监控。这是PowerStruXure数据中心标准解决方案的一部分。没有其他任何解决方案可比甚至接近这个方案。通过网络关闭服务器，甚至是N+1配置YesNo在额外的电源故障情形下完全控制对于长时间的电力故障，用户需要安全关闭服务器。这是一个紧急关闭的情形，确保硬件和软件都不受
12、到影响。Symmetra PX 可以完成这个关机功能，甚至N+1系统也和单个系统一样工作。大部分其他系统在N+1配置时分多个系统工作，不能提供很好的关机功能。美观，与数据中心匹配YesNo同样的外观和感觉，装入数据中心的吸引人的UPS美观的外观和感觉，真实反映UPS里面的最新技术。Symmetra PX制造成一个IT机柜，成为数据中心的一部分。现代的数据中心是各个公司产品的陈列柜，Symmetra PX非常匹配这些设备。传统意义上的“传统”设备看起来象方方正正的盒子，通常都需要藏在一个单独的房间里。守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来特征特征模模块化化UPS典型传典型传统统UPS优势优势说明说明最耐用的设计YesNo耐用的设计确保最高的可用性和运行时间特大型继电器，模块上可靠的活动连接器，冗余针脚设计，电力分配总线排，印刷电路底版，消除跳线，重工业级的机架底盘，机架内没有电路，标配的荣冗余智能模块，这些都是SymmetraPX的一些设计标准，使它最耐用的设计级别。这将确保用户得到最高的可靠性，可用性和运行时间。这些设计已经得到多年的认可，确保底盘自身不回被损坏。输入电压适
13、应亚洲恶劣的电力状况，380 / 400 / 415 V ，-20%YesNo高可用性，低成本Symmetra PX 具有非常宽的输入电压范围，到-20%仍可在线工作而不需要转到电池工作。这样可以减少UPS转到垫支工作的次数，增加有效的运行时间，增高可用性，同时也增长电池的寿命。 输入功率因数为1YesNo低成本Symmetra PX 在所有负载和电压的状况下输入功率因数都为1。这意味着输入电流（以及KVA）的需求更低。从而，输入线缆，空气开关的需求更低，这将降低成本。另外，由于UPS对市电电网呈现为纯阻性的功率因数，降低了运行成本。大部分传统体统功率因数为0.8，导致更高前端成本和运行成本。一些这样的传统系统需要额外的电容以校正功率因数，这是额外的支出，导致更低的运行效率。守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来特征特征模模块化化UPS典型传统典型传统UPS优势优势说明说明输入电流谐波小于6%YesNo高可用性，更低的成本谐波可能在系统内部产生大量的电磁噪音，可能造成干扰，线缆、空开、变压器等发热。显然需要明显增大变压器和发电机，否则会因为空开跳闸、发电机故障等导致重要的可
14、用性问题。Symmetra PX提供非常低的电流谐波，不论所连接的是什么类型的负载，带来更高的可用性和低成本。高效率YesNo低运行成本Symmetra PX 提供 96% AC 到 AC 的效率，N+1系统带线性负载。即使在50%负载时，N+1系统仍具有96%的效率，这与传统的UPS系统一般不到94%有着明显的对比。另外，Symmetra PX提供高效率和输入功率因数不象传统系统那样需要额外的滤波器，他们的功率因数太低。 守护动力安全守护动力安全 承诺可靠未来承诺可靠未来五、建议方案五、建议方案建议：基于建议：基于TCOTCO的计算，尤其是第一期投资成本的考虑（节省的计算，尤其是第一期投资成本的考虑（节省30%30%），以及将来在），以及将来在线扩容以及维护的要求，采用高可用性的模块化冗余线扩容以及维护的要求，采用高可用性的模块化冗余UPSUPS解决方案是最合适目解决方案是最合适目前需求的方案：前需求的方案：第一期采用第一期采用1 1台台300KW300KW的的N+1N+1模块化冗余方案，冗余安全负载模块化冗余方案，冗余安全负载350KW,350KW,最大负载最大负载375KW375KW，双路输出到机柜负载；，双路输出到机柜负载；第二期采用第二期采用2 2台台350KW350KW的的N+1N+1模块化冗余方案，冗余安全负载模块化冗余方案，冗余安全负载700KW,700KW,最大负载最大负载750KW750KW，双路输出到机柜负载；，双路输出到机柜负载；最终可采用最终可采用2 2台台500KW500KW的的N+1N+1模块化冗余方案，冗余安全负载模块化冗余方案，冗余安全负载950KW,950KW,最大负载最大负载1000KW1000KW，双路输出到机柜负载；，双路输出到机柜负载；
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