Еще мощнее, еще надежнее
С тем, что общее и самое главное требование для всех без исключения ИБП любой мощности является надежность, не поспоришь. Таким образом, большинство инженерных работ по совершенствованию источников бесперебойного питания ведутся именно в направлении дальнейшего повышения этого параметра. Если говорить о резервных комплексах средней и высокой мощности, то тут встает вопрос о корректном распределении энергопотоков, то есть о качественно новых функциях управления. Кроме того, не последним параметром, на который следует обращать внимание при выборе решения, считается масштабирование и форм-фактор. Попробуем разобраться в указанных параметрах на примерах.
Начнем с повышения надежности, которое возможно, скажем, путем организации в ИБП байпасов (контур, соединяющий вход источника бесперебойного питания с его выходом). Данные контуры включаются в цепь питания в случае аварийных режимов устройств резервного питания или проведения в них ремонтно-профилактических работ, при этом важно, чтобы ИБП позволял провести ремонт без отключения от питающих зажимов. Еще один важный момент - наличие автоматического переключателя на байпас или же переключателя комбинированного действия.
Для организации электроснабжения систем с требованием максимальной степени надежности от сбоев электросети применяется избыточное резервирование основных модулей или же параллельное включение нескольких устройств. Данный принцип реализуется у всех производителей. Новый мощный трехфазный ИБП производства компании Invensys Powerware - Powerware 9340 Hot Sync - ориентирован на решение проблем с электропитанием в системах электронного бизнеса, центрах обработки данных, серверных комнатах, телекоммуникационных центрах, ответственном оборудовании в больницах т. д. Powerware 9340 Hot Sync - трехфазная система бесперебойного питания класса on-line с двойным преобразованием энергии, позволяющая конфигурировать для параллельной работы до четырех модулей ИБП с использованием запатентованной технологии разделения нагрузки Hot Sync и объединительного модуля системы SMP9340. Powerware 9340 Hot Sync поставляется в трех конфигурациях (мощностью 80, 100 или 130 кВА) и поддерживает как режим работы с резервированием типа N+1, так и режим с наращиванием мощности. Технология Hot Sync для резервирования позволяет устанавливать параллельные конфигурации системы бесперебойного электропитания типа 1+1, 2+1 или 3+1 с общей выходной мощностью до 390 кВА, а для наращивания мощности - параллельно два, три или четыре модуля ИБП с общей выходной мощностью до 520 кВА.
К характерным отличительным чертам Powerware 9340 Hot Sync можно отнести следующие: подавление высших гармоник с помощью технологии выпрямителя на базе IGBT-транзисторов; технология инвертора с адаптивным управлением током; технология управления зарядом батарей Advanced Battery Management (ABM) с температурной компенсацией и оперативной проверкой на разряд. Необходимо также отметить, что исполняются описанные решения в виде металлического шкафа, - это весьма удобно при установке и монтаже, а также при сервисном и каждодневном обслуживании.
Аналогичный с электрической точки зрения способ сверхнадежного резервирования реализован в комплексе Symmetra от APC. ИБП Symmetra (RM) построен по модульному типу, его еще называют массивом электропитания. Входящие в его состав блоки поддерживают избыточность типа N+1, то есть при выходе из строя одного его функции выполняют оставшиеся работоспособные блоки. Данный комплекс содержит источник питания, который способен поддерживать нагрузку до 12 кВА с резервированием N+1 (или 16 кВА без резервирования). Он может быть размещен в стойке или специальном корпусе высотой 15U. Кроме того, имеется стандартный набор клемм для жесткой фиксации входных кабелей, а также розетки, обеспечивающие гибкость подключения выходных кабелей и отсутствие путаницы между ними. В комплект поставки массива Symmetra RM 8-12 кВА входит и карта управления через Web/SNMP, ПО PowerChute Network Shutdown (для согласованного завершения работы нескольких серверов обслуживаемой локальной сети), карта мониторинга батарей, а также встроенный автоматический и ручной байпас, создающий дополнительный контур электропитания в системах без резервирования.
Другая не менее важная характеристика - возможность масштабирования. В условиях растущего бизнеса молодому предприятию требуется быстрое расширение компьютерной базы и, следовательно, увеличение мощности имеющихся источников бесперебойного питания. С учетом достаточно высокой цены решений даже средней мощности, покупка нового оборудования каждые N лет может показаться неоправданной тратой. Параллельное включение нескольких ИБП также возможно не всегда, поскольку в таком случае будет нарушен баланс фаз и амплитуд выходных параметров энергосистемы. Однако выход из подобного положения существует - это источники бесперебойного питания, в которых реализована поддержка цепей синхронизации или увеличение модулей мощности (модульные ИБП). Например, в ИБП швейцарско-голландского холдинга IMV такая возможность реализована за счет фирменной технологии Redundant Parallel Architecture (RPA), присутствующей в следующих новых моделях: LP-11 (первая цифра обозначает количество фаз на входе, вторая - на выходе) с мощностями 3, 5, 6, 8 и 10 кВА; LP-31 (5, 6, 8, 10, 15 и 20 кВА) и LP-33 (8, 10, 15, 20 и 30 кВА). Все устройства имеют архитектуру on-line (непрерывного действия) и предназначены для централизованной защиты электропитания. Несмотря на то что это устройства среднего класса, в них в полной мере используются технологии, характерные для высокоуровневых продуктов. Двойное преобразование энергии в сочетании с байпасом с автоматическим и ручным переключением обеспечивает высокую надежность в случае перебоев с подачей электропитания и колебаний напряжения в сети. Применение схемы управления Intelligent Energy Management (IEM) продлевает жизнь батарей. В соответствии с ней нагрузка в штатном режиме подсоединяется к основному источнику питания, и только в критических ситуациях устройство переключается в режим двойного преобразования (Этот режим есть у всех других производителей). С помощью схем коррекции входной фактор мощности достигает значения, близкого к единице, что снижает требования к мощности подключаемого дизель-генератора. Однако, пожалуй, наиболее интересной особенностью семейства является возможность параллельного подключения до четырех устройств, которая реализуется с помощью фирменной технологии Redundant Parallel Architecture (RPA) Аналогичное решение есть у всех производителей.
Определенного рода аналог описанному устройству имеется и в линейке ИБП компании Liebert - это новый трехфазный ИБП мощностью 10-30 кВА из линейки HiNET. Устройства данного класса поддерживают четыре уровня мощности: 10, 15, 20 и 30 кВА. В них реализована возможность расширения одной модели по мощности от 10 до 30 кВА путем замены плат в ИБП (при этом не обеспечивается резервирование) с подключением дополнительных батарей, а также технология True Online с двойным преобразованием напряжения. Используемый в системе инвертор с широтно-импульсной модуляцией построен на основе высокочастотных IGBT-транзисторов, что позволяет системе работать в весьма широком диапазоне входного напряжения без перехода на батареи 300-480 В. Кроме того, в системе осуществляется полная фильтрация входного сигнала и RFI-фильтрование, чтобы предотвратить повреждения и сбои нагрузки от поступающих из сети кратковременных выбросов, искажений сигнала или переходных процессов, даже в режиме обхода (Bypass). Интересно, что конструкторы компании Liebert снабдили свое решение еще и внутренним ручным обходом.
Другой способ масштабирования мощности системы - расширение за счет подсоединения внешних батарей. Такая возможность давно стала стандартной для большинства корпоративных систем. Хотя данная функция задумывалась как способ увеличения времени автономной работы ИБП при полном внешнем обесточивании, ей можно, в некоторой мере, воспользоваться и при увеличении общей мощности системы резервного питания. Зависимость мощности и тока нагрузки от количества присоединенных батарей не является линейной величиной, поэтому при желании такого расширения необходимо пользоваться специальной справочной литературой или таблицами, предоставляемыми производителем.
