模塊化UPS電源與塔式UPS投資對比分析

來源：存能電氣  日期：2019-01-11 13:29  瀏覽量：次

　　模塊化UPS電源與塔式UPS投資對比分析。模塊化UPS與塔式UPS都是比較常見的兩種UPS類型，相比之下，模塊化UPS電源初期投資可大幅降低，而在整個生命周期內(nèi)因為高效率、易維護性等優(yōu)異特性，模塊化UPS具備了更低的TCO，系統(tǒng)的可維護性與可靠性都得到了大幅提升。本文存能電氣小編即對不同場景下模塊化與塔式UPS的投資進行對比分析。

　　模塊化UPS與塔式UPS投資對比分析：

　　本文價格估算的主要假設(shè)如下：200kVA左右容量塔式UPS價格為A，200-400kVA(不含400kVA)單價與200kVA一致，400kVA-800kVA塔式UPS單價為200kVA的90%，模塊化價格在塔式的基礎(chǔ)上上浮30%。

　　①同等基本容量下投資對比：

　　并聯(lián)冗余系統(tǒng)是Tier2及Tier3等級數(shù)據(jù)中心對UPS系統(tǒng)的要求，其實質(zhì)是消除UPS功率部分的單點故障。針對此類場景，塔式UPS系統(tǒng)一般采用N+1并機的方式，而模塊化UPS可采用功率模塊N+X冗余。功率模塊N+X冗余通過配置不同的數(shù)目的冗余功率模塊，可達到極高可靠性。一般情況下，采用每5個功率模塊冗余1個模塊的配置方式。根據(jù)需求模塊化UPS也可采用機架冗余的方式。

　　由表1可知，模塊化UPS可通過N+X配置大幅節(jié)約投資，而模塊化機架冗余方案投資較高，主要來源于單價的差異。對于2N系統(tǒng)，模塊化UPS同樣因單價比塔式高30%，主機費用也會相應(yīng)高出30%。2(N+X)配置時的分析等同于并機冗余系統(tǒng)，取決于模塊化UPS的配置。

　　雖然模塊化UPS機架冗余方案初期投資相比塔式UPS略高，但在10年的生命周期內(nèi)其TCO遠低于塔式UPS，主要有以下幾個方面的原因：

　　模塊化UPS一般具備更高的輸出功率因數(shù)，滿足同樣的負載需求，實際基本容量需求可能會略小于塔式機;

　　塔式機的一體化設(shè)計造成運輸及安裝困難，工程成本提高;

　　模塊化UPS帶來額外的可用性優(yōu)勢可減少服務(wù)費用并大幅降低業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險。熱插拔設(shè)計使維護擴容非常簡單，在有備件的情況下10分鐘運維人員即可通過更換故障單元快速消除故障。而塔式UPS故障則需要原廠處理，下電維護，故障恢復(fù)周期長，使業(yè)務(wù)斷電的潛在風(fēng)險大大增加。

　　②考慮擴容時模塊化與塔式UPS投資對比

　　模塊化UPS可更精確地實現(xiàn)“按需投資”。模塊化UPS以其在線擴容的特性可輕松實現(xiàn)邊成長邊投資。模塊化UPS客戶只需將機架容量配置到位，當(dāng)負載增長時客戶自主添加模塊并在操作屏幕上進行簡單操作即可完成擴容。此外，模塊化UPS單模塊顆粒度相比傳統(tǒng)塔式UPS更小，從而可根據(jù)負載需求，更精確地匹配負載容量，實現(xiàn)完全的按需投資，達到最佳的經(jīng)濟性。

　　因為擴容帶來的潛在風(fēng)險，塔式UPS難以實現(xiàn)隨負載增長而擴容的建設(shè)模式。對于傳統(tǒng)塔式UPS，即使配電系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)已配置，要實現(xiàn)擴容也必須購買原廠服務(wù)，且擴容過程操作復(fù)雜，易引入斷電風(fēng)險。

　　③不同配置下UPS系統(tǒng)初期投資對比

　　塔式UPS系統(tǒng)建設(shè)的最優(yōu)策略是“一步到位”,按終期容量需求配置UPS。在實際應(yīng)用中,考慮初期投資或未來需求難以評估時,也有采用分期投入方式。塔式系統(tǒng)的擴容則必須選用同容量同型號機型。

　　模塊化UPS的建設(shè)方式比起傳統(tǒng)上塔式UPS按最終負載容量配置的建設(shè)方式可大幅節(jié)約初期投資成本。當(dāng)負載率較低時,模塊化UPS還可以有更多的功率模塊處于冗余狀態(tài),從而提升容錯能力,進一步改善了可靠性。

　　可見,模塊化UPS的建設(shè)方式比起傳統(tǒng)上塔式UPS按最終負載容量配置的建設(shè)方式可大幅節(jié)約初期投資成本。

　　模塊化UPS電源和塔式UPS的差異：

　　模塊化UPS與塔式UPS相比有相當(dāng)大的優(yōu)勢。它的優(yōu)勢有主要有以下三個方面：

　　⒈安裝簡單，擴容方便，節(jié)約投資。

　　機架式模塊化UPS使供電系統(tǒng)能隨需應(yīng)變，讓容量隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展而實現(xiàn)“動態(tài)成長”。既滿足了后期業(yè)務(wù)的擴展需求，又降低了用戶的初期購置成本。

　　⒉并聯(lián)冗余，運行穩(wěn)定，可靠性高。

　　在機架式模塊化UPS中，功率模塊部分是并聯(lián)冗余的，每個模塊都配有輸入、輸出保險和輸入、輸出繼電器，任一個模塊發(fā)生故障，不影響整個系統(tǒng)工作。

　　在傳統(tǒng)塔式UPS產(chǎn)品中，用戶保障安全一般采用的是“1+1”或“N+1”并聯(lián)冗余方式，只能容錯一次。在機架式模塊化UPS系統(tǒng)中，用戶只需要購買相應(yīng)的功率模塊，即可實現(xiàn)“N+X”的故障冗余。“模塊化冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)”比傳統(tǒng)UPS更為可靠。

　　⒊維修方便，在線處置，可用性高。

　　傳統(tǒng)UPS需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場維修，模塊化UPS所有模塊都允許熱插拔，用戶可以介入維護，直接在線更換UPS備用模塊。

　　機架式模塊化UPS在功率器件技術(shù)和制造工藝方面繼承了傳統(tǒng)UPS技術(shù)發(fā)展的成果，但在系統(tǒng)架構(gòu)方面，以多模塊并聯(lián)為基礎(chǔ)，不僅實現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統(tǒng)模塊獨立運作、相互協(xié)作和平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

　　模塊化UPS電源帶來了一次新的UPS技術(shù)變革，其高可用、高效率、高可靠性已經(jīng)獲得了業(yè)界廣泛的認(rèn)可。通過上文對模塊化UPS與塔式UPS投資對比發(fā)現(xiàn)，模塊化UPS使施工的簡易性、系統(tǒng)的可維護性與可靠性都得到了大幅提升，是各類需要保障不間斷運行的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的最佳選擇。

　　機架式模塊化UPS必將引起不間斷電源新的革命，進而成為未來UPS系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。