Double Conversion Mode 不斷電系統 雙轉換模式 資訊機房 節能模式 UPS 旁路

改善UPS供配電效率 節能成效加乘累進

2013-10-07
UPS電力系統在資訊機房中扮演重要角色,但同時,卻也是資訊機房耗電的因素之一。關鍵便在於UPS在傳統設計上是採用雙轉換模式(Double Conversion Mode),經過兩次轉換最終才將電力傳送給IT設備。
ESS不採取傳統的供電模式,反而改走旁路電路,直接向負載供電,萬一市電斷電時,再換回原來的供電模式,以有效節省電力。由於減少了交…直流電的轉換能耗,而且只有在特殊情況才會走回雙轉換模式,因此UPS在低載時,運轉效率還能到98%,滿載時還能到99%。

過去,旁路模式最常被詬病的是市電突發的突波可能讓後端設備處於中斷運轉風險,關於這點,一般節能模式的作法會在前端加掛一個突波吸收器,但是效率就會受到些微影響,ESS可以為企業節省突波吸收器的投資成本,透過UPS內建的電容就等同突波吸收器,如此一來,不僅成本精省,而且風險也會大幅下降。


讓UPS不受負載影響

UPS本身會有一個效率曲線,通常企業看到的效率標示,指的是單機最佳效率。如果表明是96%,那麼就表示單機的最佳效率是96%。然而UPS的能源效率其實會隨著負載變化而不同,特別是當負載在30%~40%,甚至離峰狀態時,UPS的運轉效率往往急轉直下,造成能源轉換時的浪費。

隨著IT技術的演進,企業可能遇到IT負載隨時變動的問題。虛擬化技術已經廣泛地運用在IT環境上,因應動態需求而將虛擬機器(VM)在不同IT設備間遷移的頻率也會變高,但如此一來,原本在高效率運轉的IT設備很可能變成低負載,而UPS的運轉效率也會由高轉低,常常導致無謂的能源浪費。

VMMS(智慧模組休眠管理系統)技術可根據UPS的實際負載量,動態調整與優化UPS系統內部各模組元件的運行狀態,特別是當系統在低負載運作模式下時,便會自動將閒置的UPS轉入休眠狀態,僅保持必要的電力模組供應負載系統所需的有效電力,以減少非必要性的能耗。由於可以根據負載的變動自動調整到最好的位置,因此,不管是滿載還是輕載,效率落差均不會超過2%。


▲透過模組化設計,VMMS自動在UPM上優化效能,使得負載集中在部分UPM上,進而達到整體系統最大化的效率。(資料來源:伊頓)

冗餘機制 夠用就好

根據研究調查統計,當企業遇上電力中斷導致IT系統停機時,超過33%的公司需要一天以上的時間才能修復;10%的公司需要一週以上的時間;重新進行網路配置可能需要48小時;重新輸入流失的資訊可能需要數天甚至數週。缺乏備援計畫的企業,幾乎有九成會在遭遇重大災難後的18個月內倒閉。

為了確保IT系統持續營運,電力系統規劃也要有備援方案。台達關鍵基礎架構事業部資料中心產品經理林士基建議,採用模組化設計的UPS一方面可以做到備援機制,另一方面也企業也毋需在一開始就考量企業多年後的需求,初期以現有的規劃的容量來部署即可,成本與效率都更有效益。


模組化N+1=N

一般來說,企業可能基於風險考量採取1+1的系統容量規劃。倘若企業原先負載只到50%,1加1併機的架構下,負載變得更低,反而使得效率變差,而效率降低,意謂著產生很多的廢熱,需要更多的冷卻空調,而造成惡性循環。

企業不妨改用模組式的UPS,盡可能做到N+1=N就好。並聯搭配N+1架構是最好的運用方式,除了可節省成本之外,UPS也因為有了冗餘機制,可降低企業運作風險。


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