模塊化UPS電源與塔式UPS投資對(duì)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(duì)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(gè)生命周期內(nèi)因?yàn)楦咝?、易維護(hù)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(hù)性與可靠性都得到了大幅提升。本文存能電氣小編即對(duì)不同場(chǎng)景下模塊化與塔式UPS的投資進(jìn)行對(duì)比分析。

　　模塊化UPS與塔式UPS投資對(duì)比分析：

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

　　①同等基本容量下投資對(duì)比：

　　并聯(lián)冗余系統(tǒng)是Tier2及Tier3等級(jí)數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS系統(tǒng)的要求，其實(shí)質(zhì)是消除UPS功率部分的單點(diǎn)故障。針對(duì)此類場(chǎng)景，塔式UPS系統(tǒng)一般采用N+1并機(jī)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(dá)到極高可靠性。一般情況下，采用每5個(gè)功率模塊冗余1個(gè)模塊的配置方式。根據(jù)需求模塊化UPS也可采用機(jī)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(jī)架冗余方案投資較高，主要來源于單價(jià)的差異。對(duì)于2N系統(tǒng)，模塊化UPS同樣因單價(jià)比塔式高30%，主機(jī)費(fèi)用也會(huì)相應(yīng)高出30%。2(N+X)配置時(shí)的分析等同于并機(jī)冗余系統(tǒng)，取決于模塊化UPS的配置。

　　雖然模塊化UPS機(jī)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(yuǎn)低于塔式UPS，主要有以下幾個(gè)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(fù)載需求，實(shí)際基本容量需求可能會(huì)略小于塔式機(jī);

　　塔式機(jī)的一體化設(shè)計(jì)造成運(yùn)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(shì)可減少服務(wù)費(fèi)用并大幅降低業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)。熱插拔設(shè)計(jì)使維護(hù)擴(kuò)容非常簡單，在有備件的情況下10分鐘運(yùn)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(hù)，故障恢復(fù)周期長，使業(yè)務(wù)斷電的潛在風(fēng)險(xiǎn)大大增加。

　　②考慮擴(kuò)容時(shí)模塊化與塔式UPS投資對(duì)比

　　模塊化UPS可更精確地實(shí)現(xiàn)“按需投資”。模塊化UPS以其在線擴(kuò)容的特性可輕松實(shí)現(xiàn)邊成長邊投資。模塊化UPS客戶只需將機(jī)架容量配置到位，當(dāng)負(fù)載增長時(shí)客戶自主添加模塊并在操作屏幕上進(jìn)行簡單操作即可完成擴(kuò)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(fù)載需求，更精確地匹配負(fù)載容量，實(shí)現(xiàn)完全的按需投資，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)性。

　　因?yàn)閿U(kuò)容帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，塔式UPS難以實(shí)現(xiàn)隨負(fù)載增長而擴(kuò)容的建設(shè)模式。對(duì)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(shí)現(xiàn)擴(kuò)容也必須購買原廠服務(wù)，且擴(kuò)容過程操作復(fù)雜，易引入斷電風(fēng)險(xiǎn)。

　　③不同配置下UPS系統(tǒng)初期投資對(duì)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(shí)際應(yīng)用中,考慮初期投資或未來需求難以評(píng)估時(shí),也有采用分期投入方式。塔式系統(tǒng)的擴(kuò)容則必須選用同容量同型號(hào)機(jī)型。

　　模塊化UPS的建設(shè)方式比起傳統(tǒng)上塔式UPS按最終負(fù)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(fù)載率較低時(shí),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(cuò)能力,進(jìn)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(fù)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(shì)。它的優(yōu)勢(shì)有主要有以下三個(gè)方面：

　?、卑惭b簡單，擴(kuò)容方便，節(jié)約投資。

　　機(jī)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(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長”。既滿足了后期業(yè)務(wù)的擴(kuò)展需求，又降低了用戶的初期購置成本。

　　⒉并聯(lián)冗余，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高。

　　在機(jī)架式模塊化UPS中，功率模塊部分是并聯(lián)冗余的，每個(gè)模塊都配有輸入、輸出保險(xiǎn)和輸入、輸出繼電器，任一個(gè)模塊發(fā)生故障，不影響整個(gè)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(cuò)一次。在機(jī)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(shí)現(xiàn)“N+X”的故障冗余?！澳K化冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)”比傳統(tǒng)UPS更為可靠。

　?、尘S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(chǎng)維修，模塊化UPS所有模塊都允許熱插拔，用戶可以介入維護(hù)，直接在線更換UPS備用模塊。

　　機(jī)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(shí)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(dú)立運(yùn)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(duì)模塊化UPS與塔式UPS投資對(duì)比發(fā)現(xiàn)，模塊化UPS使施工的簡易性、系統(tǒng)的可維護(hù)性與可靠性都得到了大幅提升，是各類需要保障不間斷運(yùn)行的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的最佳選擇。

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