通信网络中UPS的应用及IDC发展

通信网络中UPS的应用及发展,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,一、UPS系统在通信网络的应用情况,通信网络演变趋势：迅速向计算机与通信（C基于计算机类设备的大量应用，UPS系统设备在通信网络上的使用也越来越多.,一、UPS系统在通信网络的应用情况,宽带数据业务的发展：在网络中的比重越来越大；IDC机房中对UPS的需求甚猛；IDC业务及其UPS供电系统，是通信电源专业直接面对客户的一个窗口。,UPS通信电源维护的难点UPS技术应用的发展：供电对象：单台计算机设备网络设备整个通信网络。供电方式：小型分散供电大型集中串连备份并联热备份系统双母线系统,一、UPS系统在通信网络的应用情况,一、UPS系统在通信网络的应用情况,UPS供电技术仍处于发展时期：在应用前景的推动下，UPS系统供电技术本身也得到了很大提高；相对于其他电源供电技术而言，UPS供电技术仍不成熟。,一、UPS系统在通信网络的应用情况,UPS供电对象：计算机终端；网络服务器；网络路由器；交换器；显示器磁盘存储阵列小型机等。,一、UPS系统在通信网络的应用情况,UPS供电方式：小型UPS分散供电；大型UPS相对集中供电：串连冗余备份N+1并联热备份负荷负担真正双回路供电,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,二、UPS技术原理及应用特点,UPS工作原理：UPS(UninterruptiblePowersystem)不间断电源UPS是专门为计算机设计的一种不间断电源，UPS离不开计算机，计算机也离不开UPS随着计算机的广泛应用，使得UPS也得到了广泛的应用,二、UPS技术原理及应用特点,UPS工作原理图：,二、UPS技术原理及应用特点,UPS的作用_保证瞬间停电时的供电保存内存中的信息；完成正常的系统关机流程；保护计算机硬盘存储器对后备时间的要求并不高，一般只要几分钟到十几分钟就足够了。,二、UPS技术原理及应用特点,UPS的作用_消除“电源缺陷”，提供清洁电源例如：电压浪涌高压尖脉冲暂态过电压电压下陷线路噪声频率偏移持续低电压供电中断,二、UPS技术原理及应用特点,UPS的应用特点工业生产过程中最主要的是作为清洁电源使用，减少甚至消除各种电源缺陷和电磁干扰；在通信网络中首先是作为一种应急后备电源，确保在需要时维持通信网络的不中断。在不同的应用场合，对UPS需求的重点是不同的。,二、UPS技术原理及应用特点,与通信网络的基础供电电源直流供电系统相比较，UPS系统在应用方面也有很大的区别:,二、UPS技术原理及应用特点,UPS系统与直流供电系统的比较（一）,二、UPS技术原理及应用特点,UPS系统与直流供电系统的比较（二）,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,三、关键技术难点和存在问题,在一般的用电场合或者是其他行业，与直接市电供电方式比较，使用UPS系统供电的可靠性已经是非常高的了。在通信网络上，由于我们已经有48V直流电源作为基础电源，因此与直流供电系统比较，UPS供电系统仍存在一些关键技术瓶颈和问题。,三、关键技术难点和存在问题,1、系统可靠性虽然UPS的技术发展很快，特别是在UPS设备本身随着电子技术发展和电子芯片集成度的提高，通过冗余备份技术，其主机的可靠性已经可以做得很好，生产厂家已经号称可以做到5个“9”甚至7个“9”，但是由于UPS技术本身的性能特点，决定了UPS系统的可靠性并不高。,三、关键技术难点和存在问题,1、系统可靠性UPS系统的输入和输出都是交流电，而交流电本身的频率、相位及电压特性决定了它不能通过简单的并联方式来实现冗余和备份，也就必然有许多地方势必成为供电的单点故障点，一旦出现故障无法用备份电源或备份回路及时保证供电和通信网络不中断。整体来看，在通信行业这个特定环境使用UPS，其供电可靠性仍远逊于直流供电系统。,三、关键技术难点和存在问题,实际使用情况例如：在某个大型本地网自2000年起统计，投入使用的各种品牌的不同型号UPS系统超过50套，至今为止，都出现大小不同的故障，有些甚至引起供电中断输出，通信网络瘫痪。,三、关键技术难点和存在问题,2、系统后备时间一般常用的单体6V或12V的通信用蓄电池只能做到100AH200AH，延长后备时间只能通过增加并联蓄电池组来实现，而受蓄电池单体电压离散性等因素限制，蓄电池组并联的数量一般不超过4组。所以一般UPS系统的后备时间只能在1560分钟左右；,三、关键技术难点和存在问题,2、系统后备时间单体2V的通信用蓄电池则可以做到3000AH，如果需要达到与直流系统同样的后备时间，所需蓄电池的数量是直流系统的8倍，如果使用IGBT一类的高压UPS设备，所需的蓄电池只数更多。UPS系统设计后备时间远低于直流系统,三、关键技术难点和存在问题,3、客户的期望值与实际技术水平的差距UPS不会中断的电源系统为什么还会停电？?,三、关键技术难点和存在问题,3、客户的期望值与实际技术水平的差距通信网络的演变十年前以话音通讯为主现在以数据通讯为主通信网络对UPS供电电源的要求也非常高，对安全供电的要求也是非常之高。,三、关键技术难点和存在问题,4、设备可维护性UPS的自动控制何智能化程度较高维护人员操作实践机会少对技术和设备的了解就无法深入出现问题往往是束手无策。,三、关键技术难点和存在问题,4、设备可维护性厂家对关键技术和资料保密需要外接电脑和专用的加密软件来进行通过主板上的地址跳线来实现而厂家的售后服务往往不尽人意出现故障后造成延误,三、关键技术难点和存在问题,4、设备可维护性UPS用户的感觉：通信网络上UPS系统的维护和供电保障已经成为老大难问题！,三、关键技术难点和存在问题,4、设备可维护性对于UPS本身必须进行的一些例行维护和零部件更换工作（例如改变设置、改变跳线、更换滤波电容、更换开关甚至维护蓄电池等），以及对设备进行并机、扩容等工作，往往需要设备停电甚至系统停电才能进行，无法在线不断电完成。,三、关键技术难点和存在问题,5、设备的配置和规划UPS是一种“关键基础物理设施”没有统一规划投资渠道无保障，只能随主设备配套。供需矛盾突出，或者重复建设,三、关键技术难点和存在问题,6、UPS产品的同质化UPS“负载”的不断升级扩容，要求UPS必须能够承载用户阶段性的信息化发展战略；UPS产品的同质化使厂商陷入价格战的泥坑，厂商的收益和研发投入在逐步减少，交互影响形成恶性循环。能满足电信级要求的UPS系统产品不是太多，而是太少！,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,四、对UPS系统的需求和技术要求,电信级的供电保障不使用UPS在通信网络特别是核心网络层坚持使用-48V直流供电系统，尽量不使用交流供电努力提高UPS系统的可用性可用性可靠性可维护性,IDC机房设计和运行管理丛书数据中心UPS供电系统的设计与应用作者：张广明韩林编著出版社：人民邮电出版社,四、对UPS系统的需求和技术要求,对于通信网络而言，确保网络安全供电在不中断，始终是放在第一位的。UPS系统在通信网络上的使用，首先是作为应急的后备电源，要确保在市电中断时能够及时投入，可靠倒换。,四、对UPS系统的需求和技术要求,要保证良好的售后服务但凡是设备，就不可能没有故障和出现问题。关键在于对出现问题后的响应即售后服务的保证和响应速度，必须将问题和故障控制在一个可控的范围内。,四、对UPS系统的需求和技术要求,不要轻易考虑转旁路！,四、对UPS系统的需求和技术要求,相对集中供电：在局站内实行UPS集中供电专业化管理和专业化维护,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,五、通信用模块化UPS,提高UPS系统的可维护性是提高UPS系统可用性的一个行之有效的途径可用性可靠性可维护性YD/Txxxx-200 x通信用模块化不间断电源技术条件,根据电信业用UPS供电保障要求和通信网络供电保障的应用场合要求，通信用模块化UPS入网应用应具备如下门槛条件：,五、通信用模块化UPS,UPS系统必须采用非固定主从控制模式。,UPS模块必须能够在线插拔而不影响UPS系统正常工作。,UPS机架必须可以并架运行。,UPS系统最大容量必须达200kVA。,五、通信用模块化UPS,通信网络供电保障要求模块化UPS能象高频开关电源一样，每个模块都是独立工作，不受其他功率模块和监控模块及旁路模块的控制，更不受其他模块的故障影响，也就是说不但功率模块可以随意插拔，监控模块、旁路模块也应能随意插拔。即使有主模块，也是非固定方式，主模块停止工作或拔出不影响系统其他模块运行。,门槛条件的设定理念,UPS系统必须采用非固定主从控制模式。,UPS模块必须能够在线插拔而不影响UPS系统正常工作。,通信网络供电保障要求模块化UPS能象高频开关电源一样，模块能在不影响正常输出状态下进行插、拔操作，这里的在线插拔的难点不是带电插，而是带载拔，我们的基本要求是可以在关闭模块输出状态下拔出，也不反对在不关闭模块输出状态下拔出。,五、通信用模块化UPS,门槛条件的设定理念,鉴于IGBT的功率限制和模块插拔操作的方便，要求单个模块功率不必太大，重量不能太重，按照1020KVA一个模块、1020kg一个模块是比较理想的选择，为了便于模块的并机和均流控制，从当前模块化UPS的技术发展现状来考虑，适合选择系统容量20200KVA的中功率段使用较为合适。但200KVA并不是最终目标，向上扩容的空间。,UPS系统最大容量应达200kVA。,UPS机架必须可以并架运行。,通信网络供电保障要求模块化UPS也能象高频开关电源一样，具备并模块和并机架的能力，通过并机架方式解决扩容要求，而不是通过增加单个模块功率容量或其他方式来扩容。,五、通信用模块化UPS关注的性能和功能,五、通信用模块化UPS关注的性能和功能,五、通信用模块化UPS关注均流能力与过载能力,1、从UPS的标准看，均流要求是模块每相额定输出4kVA的UPS，不均流度5%，对一个20KVA/16KW的模块满载电流24.2A,5%=1.2A,对不均流的正反偏向，52102.4A。单个模块的电流2325.4A,2、UPS标准对耐过载的要求：系统带载100为限，模块过载125为限。就是说单个模块应能承受30.25A,假如所有模块满足不均流度5%，系统应该能满足带载100。,3、系统带载100时，由于模块在满载状态的均流性差，任一个模块的任一相超过125都导致系统过载转旁路。,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,交流设备使用直流供电的可行性1、IT设备：板件级、元器件级采用直流供电；2、IT设备电源：AC/DC变换3、IT设备电源标准：ATX标准使用较普遍，适用于桌面PC机、工作站、低端服务器。SSI标准专为服务器定制的，适用于为高、中、低端服务器。SSI标准子规范：EPS规范(EntryPowerSupplySpecification)MPS规范(MidrangePowerSupplySpecification)TPS规范(ThinPowerSupplySpecification)DPS规范(DistributedPowerSupplySpecification),六、通信用240V直流供电系统,交流设备使用直流供电的可行性,六、通信用240V直流供电系统,交流设备使用直流供电的可行性,六、通信用240V直流供电系统,服务器电源工作原理简图,服务器电源直流供电简图,通信网络交流设备使用直流供电的原则：1、主要目的：提高供电可用性2、基本要求：对设备电源不要作任何变动3、关注重点：供电系统全程的安全可靠性4、标准规范：电压等级、系统技术要求5、节能减排：不片面追求工作效率,六、通信用240V直流供电系统,六、通信用240V直流供电系统,直流供电电压的确定,三种电压模式比较,六、通信用240V直流供电系统,直流供电电压的确定,电池的个数和电压关系,使用240V直流供电需要注意的几个问题：1、接地方式2、绝缘监察装置3、系统容量4、断路器的使用5、通信设备电源接线标准,六、通信用240V直流供电系统,使用240V直流供电需要注意的几个问题：1、接地方式,六、通信用240V直流供电系统,UPS系统在通信网络的应用情况UPS技术原理及应用特点关键技术难点和存在问题对UPS系统的需求和技术要求通信用模块化UPS通信用240V直流供电系统IDC技术发展趋势,目录,六、IDC业务及供电技术发展趋势,IDC业务发展趋势：高端：数据灾备中心（高保障度要求）中国电信IDC中心（规范化、分等级服务）低端：主机托管机房（无