Дата төвийн UPS: топологи, батарей ба нөөцлөлтийн бүтэц
Дата төвийн ажиллагааны хамгийн эмзэг цэг нь цахилгаан хангамжийн тасалдал юм. Сервер, сүлжээ, хадгалалтын төхөөрөмжүүд хэдхэн миллисекундын хүчдэлийн уналтад ч эвдрэх, өгөгдөл алдах эрсдэлтэй. Иймд тасралтгүй тэжээлийн эх үүсвэр (UPS) нь гол цахилгаан шугам болон нөөц дизель генераторын хоорондох тэжээлийн тасралгүй байдлыг хангах гол хэрэгсэл болдог.
UPS-ийн үндсэн топологи
Инженерийн практикт гурван үндсэн бүтэц хэрэглэгддэг бөгөөд тэдгээр нь хамгаалалтын түвшин, үр ашгаараа ялгаатай.
Резерв (Standby)
Ачааллыг гол сүлжээнээс шууд тэжээж, хүчдэл тасрах үед батарей болон хувиргуур руу автоматаар шилждэг. Шилжилтийн хугацаа 2–10 миллисекунд. Дата төвийн шаардлагад бага тохирдог.
Шугам-интерактив (Line-interactive)
Автомат хүчдэл тохируулагч ороомогтой тул батарей ашиглалгүйгээр хүчдэлийн хэлбэлзлийг тэгшитгэнэ. Дунд оврын дэд бүтцэд тохиромжтой.
Онлайн давхар хувиргалт (Double-conversion online)
Дата төвийн үндсэн сонголт. Оролтын хувьсах гүйдлийг шулуутгагч-аар тогтмол гүйдэл болгож, дараа нь хувиргуур (инвертор)-аар цэвэр синусоид хувьсах гүйдэл үүсгэн ачааллыг тэжээнэ. Ачаалал байнга инверторын гаралтаас тэжээгддэг тул сүлжээ тасрахад шилжилтийн хугацаа бараг тэг байна.
| Топологи | Шилжилтийн хугацаа | Хамгаалалт | Хэрэглээ |
|---|---|---|---|
| Резерв | 2–10 мс | Бага | Ажлын станц |
| Шугам-интерактив | 2–4 мс | Дунд | Жижиг сервер |
| Онлайн давхар хувиргалт | ≈0 мс | Өндөр | Дата төв |
Батарей ба нөөц хугацаа
Уламжлалт VRLA хар тугалга-хүчлийн батарей найдвартай боловч насжилт богино, эзлэхүүн их. Сүүлийн жилүүдэд литий-ион (LFP) батарей эзлэхүүн бага, цэнэглэлтийн мөчлөг олон, температурын тэсвэр сайнаараа дата төвд түлхүү нэвтэрч байна. UPS-ийн батарей ерөнхийдөө 5–15 минутын нөөц өгдөг — энэ нь дизель генератор асаж, ачаалал даах хүртэлх хугацааг нөхөхөд хангалттай.
Нөөцлөлтийн бүтэц
Найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд UPS-ийг дараах зарчмаар давхардуулна:
- N — тооцоолсон ачааллыг дааx суурь чадал, нөөцгүй.
- N+1 — нэг илүү модуль нэмж, аль нэгэн эвдрэхэд ачаалал тасрахгүй.
- 2N — бие даасан хоёр бүрэн систем, засвар үйлчилгээг зогсолтгүй хийх боломжтой.
Модулиудын хооронд статик шилжүүлэгч (STS) болон тойрох шугам (bypass) байрлуулж, гэмтэл гарсан үед ачааллыг эвдрэлгүй эх үүсвэр рүү шилжүүлдэг. Монголын төвийн эрчим хүчний системийн (ТЭХС) хүчдэлийн хэлбэлзэл, богино зуурын тасалдлыг харгалзан онлайн давхар хувиргалттай UPS-ийг N+1-ээс доошгүй бүтэцтэй сонгох нь зүйтэй.