Модульные ИБП - философия надежности

Доля модульных источников бесперебойного питания в 2010 году на рынке ИБП Европы составляет 12 % в части средних и тяжелых решений. Предлагаемые на Российском рынке модульные системы различаются по максимально достижимой мощности, по мощности на модуль, по структуре построения и даже по принципам преобразования энергии. Самые мощные системы предлагает Chloride серия Trinergy до 9,6 МВт, APC by Schneider Electric серия Symmetra MW до 1,6 МВт и Newave серия Conceptpower DPA до 1,2 МВт.

Существуют две причины применения параллельных систем. Первая – увеличение мощности, при недостатке мощности единичного устройства. Вторая – возможность использования принципа резервирования для повышения надежности системы. Надежность системы это показатель способности системы выполнять требуемые функции. С точки зрения критичных приложений, даже кратковременный простой из-за проблем с питающим напряжением, может привести к серьезным финансовым потерям, а также косвенным потерям в виде снижения доверия клиентов и вреда репутации компании.

Эксплуатационную надежность модульных систем ИБП можно оценивать следующими критериями:

1. Наличием резервирования всех функций (узлов, модулей) критичных для работоспособности (отсутствие единых точек отказа). Обязательна возможность замены отказавших элементов без перевода нагрузки на незащищенную сеть или ее отключения (горячая замена).
2. Коэффициентом эксплуатационной готовности A=MTBF/(MTBF+MTTR),
   Где, MTBF – среднее время наработки на отказ, ч.
   MTTR – среднее время восстановления системы, ч.

Если проанализировать эксплуатационную готовность, то можно отметить следующее. MTBF уменьшается с увеличением количества используемых элементов (на уровне модуля, на уровне стойки, на уровне системы). Значение MTTR зависит от многих факторов, таких как размер и качество сервисной службы, наличие запасных частей, возможности замены обслуживающим персоналом. Типовым значением времени восстановления, при наличии запасного модуля, модульной системы является 30 мин. Для системы из N моноблоков время будет как минимум 6 часов. Именно поэтому эксплуатационная готовность модульной системы получается выше, и все чаще предпочтение отдается модульной архитектуре.

При этом сравнивать показатели эксплуатационной готовности модульных систем ИБП имеет смысл, когда реализована истинно модульная архитектура. То есть, когда отсутствуют единые потенциальные точки отказа. К примеру, если в модульной системе общий статический байпас, то его отказ приведет к полному отказу системы.

В условиях жестких требований по бесперебойности питания и защиты нагрузки, также необходимым является условие обеспечения горячей замены отказавшего устройства.

Чтобы отвечать требованиям современных технологий в вычислительной технике компанией Newave была разработана уникальная по уровню эксплуатационной надежности распределенная параллельная архитектура (DPA). Каждый модуль представляет собой независимый источник бесперебойного питания, со встроенными выпрямителем, инвертором, статическим байпасом, системой контроля управления и панелью управления (дисплеем). К каждому модулю подключается также независимая аккумуляторная батарея. Таким образом, даже при маловероятной ситуации выхода из строя какого либо устройства, будь-то силовая часть модуля, статического байпаса, системы управления или аккумуляторной батареи, система будет продолжать обеспечивать критичное оборудование бесперебойным питанием. В этом случае произойдет лишь потеря избыточности (резервирования), которая устраняется в течение 30 минут заменой на исправный модуль или заменой аккумуляторной батареи.

Вот примерные вопросы, которые следует задавать при выборе модульной системы бесперебойного питания, чтобы понять какого уровня надежности предлагается система.

• Имеет ли каждый модуль ИБП независимый статический электронный байпас?
• Имеет ли каждый модуль ИБП независимую схему управления и контроля?
• Имеет ли каждый модуль ИБП независимую панель управления?
• Имеет ли каждый модуль ИБП независимую аккумуляторную батарею?
• Имеет ли каждый модуль ИБП независимый выпрямитель?
• Имеет ли каждый модуль ИБП независимый инвертор?