Системы гарантированного электропитания и практика их применения

Задача обеспечения бесперебойной работы производственных систем и защиты их от последствий аварий или сбоев электропитания возникает в организациях все чаще. Особенно важно решение этой проблемы для финансовых и транспортных структур, а также для предприятий с непрерывным циклом производства. Сбои в электропитании этих объектов резко снижают финансовую и экономическую безопасность, негативно влияют на результаты длительного труда заводских цехов или офисных департаментов. В такой ситуации вполне обосновано желание руководства обеспечить предприятие надежным, качественным и бесперебойным электропитанием.

Для существующих электрических сетей общего назначения характерно низкое качество электрической энергии: отключения, высокочастотный шум, отклонения частоты, провалы напряжения. Подключение к таким сетям высокотехнологического оборудования (компьютеров, телекоммуникационной аппаратуры, банковского и офисного оборудования) связано не только с повышенным риском нарушения функционирования, но и c возможностью выхода этого оборудования из строя, потерей данных, сбоями в технологических процессах или даже человеческой гибелью (электрические средства медицинского жизнеобеспечения, системы пожаротушения и т. п.). Сбои в электросетях не являются редкостью и, как показала практика, происходят, в среднем, более одного раза в день.

Практически единственным способом уберечь свои данные и ответственное (как правило, дорогостоящее) электрооборудование является применение системы гарантированного электропитания – системы, обеспечивающей при отказе стационарного электропитания функционирование оборудования в течение времени, достаточного для переключения на резервный источник электропитания или нормального завершения основных рабочих процессов в компьютерных сетях.

Использование комплекса более дешевых и простых устройств (сетевых фильтров, ограничителей, быстродействующих предохранителей, АВР и т.п.) приводит к неоправданному усложнению системы электропитания и, как следствие, к снижению надежности, значительному повышению стоимости по сравнению с ИБП. Кроме того, только ИБП позволяют обеспечить длительную работу оборудования или безопасно выполнить процедуру выключения в установленном порядке.

МНЕНИЕ

Александр Мищишин, руководитель отдела развития IT Universal Bank:

Новый ЦОД нашего банка создавался с целью обеспечить необходимый уровень доступности систем и данных, их защиту и сохранность и, в конечном счете, гарантировать непрерывность предоставления требуемых сервисов. Поэтому особое внимание было уделено выбору и проектированию инженерной инфраструктуры.

Современный ЦОД каждый день подвергается угрозам, которые связаны с качеством электропитания и растущим тепловыделением оборудования. Проанализировав требования к инженерной инфраструктуре ЦОД, такие как отказоустойчивость, энергетическая эффективность, масштабируемость и стоимость владения, наш банк остановил свой выбор на решении APC InfraStruXure, в котором сочетаются электропитание, охлаждение, монтажные конструктивы, средства мониторинга и управления.

В составе APC InfraStruXure задачу непрерывного обеспечения качественного электропитания решает модульная система ИБП APC Symmetra PX мощностью 40 кВт с резервированием силовых модулей по схеме N+1 и возможностью наращивания мощности до 80 кВт (N+1). С учетом будущих потребностей ЦОД предусмотрена установка ещё одной системы APC Symmetra PX мощностью до 80 кВт (N+1). Основная часть ИТ-оборудования смонтирована в шкафах APC NetShelter SX 42U шириной 600 мм и 750 мм. С помощью кабельных каналов и лестниц в составе решения обеспечена разводка кабелей по местам без перекрытия потоков воздуха. Пять внутрирядных модулей кондиционирования APC InRow RC с охлаждающей способностью 18 кВт каждый максимально приближены к ИТ-оборудованию с высоким тепловыделением. Таким образом, достигается высокая эффективность охлаждения. Решение предусматривает резервирование модулей кондиционирования и возможность наращивания их количества до 10 шт. С помощью систем InfraStruXure Manager и Environmental Management System отслеживаются показатели температуры и влажности в различных зонах ЦОД, устройства следят за уровнем вибрации и открытием дверей шкафов, установлены датчики затопления.

Среди особенностей решения APC InfraStruXure в ЦОД Universal Bank – возможность централизованного мониторинга всех компонентов InfraStruXure, объединенных в единое IP-адресное пространство, из другого офиса банка, расположенного в Греции.

Павел Хведынич, директор департамента ИБП компания "НТТ Энергия":

Наша компания реализует практику параллельного подключения ИБП по технологии резервируемой параллельной архитектуры (RPA) на базе оборудования General Electric (GE). Резервируемая централизованная система БП отличается высокой надежностью. Ее конфигурация образовывается путем соединения двух и более ИБП в одноранговую систему с равномерным распределением нагрузки между источниками. Благодаря принципу построения RPA к системе в любой момент может быть подключен дополнительный ИБП для увеличения уровня резервирования или выходной мощности. Основное преимущество системы бесперебойного питания параллельной архитектуры заключается в отсутствии единой точки отказа, что означает способность системы выдерживать одиночные отказы – от перегорания предохранителя и вплоть до отказа инвертора – без прерывания.

Возможность резервирования путем параллельного подключения начинается от 3 кВт, и в этом особенность модельного ряда ИБП GE, не имеющего аналогов. При небольшой мощности нагрузки, но очень высокой ее критичности такие системы являются единственным решением, поскольку параллельная система, безусловно, значительно надежнее одиночного ИБП. В прошлом году в компании "Киевстар GSM" нами было установлено несколько десятков таких систем для защиты небольших, но ответственных нагрузок.

ИБП GE представлены в широком диапазоне мощностей (от 350 Вт до 500 кВт), но все они предназначены, прежде всего, для корпоративного сектора. Мощные устройства серий LP, SG и SitePro разработаны с учетом современных требований индустриальных процессов.

Специально для сверхкритичных нагрузок (типа ЦОД) компания GE разработала уникальное решение – систему питания, состоящую из двух отдельных RPA-систем, синхронизируемых по выходу. В результате система имеет два независимых фидера, что позволяет запитать серверы ЦОД от двух синхронизированных источников питания, а оборудование, которое имеет только один встроенный блок питания, – через специальные тиристорные переключатели (STS).

Сегодня особую актуальность приобретает проблема гармонических искажений входного тока, которые создаются при работе большинства электротехнического оборудования. Крупные промышленные и финансовые предприятия ищут пути решения этой проблемы. Уникальная разработка GE 2007 года – ИБП серии SG мощностью 160- 300 кВт с IGBT-выпрямителем. Это новшество позволяет снизить коэффициент нелинейных искажений на входе до менее 4%. Главное преимущество новой технологии заключается в возможности снизить мощность дизель-генератора и трансформаторной подстанции, от которых питается ИБП, а также в избавлении от дополнительных платежей энергокомпаниям за реактивную мощность.

Игорь Шкуренко, технический директор "Бест Пауер Украина":

Главное предназначение системы БП – обеспечение высокого уровня отказоустойчивости системы, в идеале 24 часа в сутки 365 дней в году. Перед этим требованием отходят на задний план все другие задачи, ведь главная ценность ЦОД – хранящаяся в нем информация.

На мой взгляд, система БП должна обладать следующими характеристиками:

  • Отказоустойчивость. Наиболее отказоустойчивой является система 2N+1 (резервируются не только сами ИБП, но и линии электропитания). Это самая надежная, но и наиболее дорогая система. Менее надежные, но более дешевые и распространенные системы – 2N и N+1, в первом случае резервируются линии, а во втором ИБП.
  • Длительность работы при пропадании электроэнергии (целесообразно применять автономные источники электропитания, которые, в свою очередь, могут резервироваться).
  • Защита оборудования от проблем отечественной электросети (к сожалению, далекой от идеала). Как показала практика, самый высокий уровень защиты обеспечивают ИБП с двойным преобразованием напряжения.
  • Обслуживание системы БП квалифицированным персоналом позволяет заранее спрогнозировать и своевременно устранить возможные проблемы в работе оборудования.
  • Ограничение доступа персонала к системе БП (не секрет, что фатальные последствия в работе системы связаны с человеческим фактором).

Желательно размещать систему БП в отдельном помещении, так как это позволяет:

  • решить проблему дополнительного тепловыделения ИБП не изменяя и без того достаточно сложный тепловой контур серверного помещения и не задействуя дорогие прецизионные кондиционеры, устанавливаемые, как правило, в помещении с серверным оборудованием;
  • ограничить доступ персонала (удаленные системы мониторинга и оповещения позволяют своевременно известить о проблемах ответственного энергетика или представителей сервисной службы);
  • устранить источник высокочастотных помех в серверном помещении;
  • решить проблему с нагрузкой на перекрытия, например, перенести систему БП в подвальное помещение, где ее вес не является критичным.

Александр Литвиненко, руководитель проектов систем бесперебойного электропитания компании "М-Инфо":

Современные ЦОД, сетевые серверы, оборудование для веб-хостинга – это быстрые, компактные и мощные информационные структуры, которые требуют малых объёмов при больших мощностях (оборудование, размещаемое ранее в одной комнате, сейчас помещается в одну стойку). Плотность потребления энергии возросла с 500 Вт/м2 до более чем 3200 Вт/м2.

Для надёжного функционирования такого оборудования необходимо применять новые технические решения для создания микроклимата и бесперебойного питания (БП).

Компания "М-Инфо" реализовала ряд проектов по обеспечению гарантированного электропитания на базе оборудования Emerson Network Power (Liebert), которое отвечает всем перечисленным требованиям. Для решения данных задач наиболее подходят новые модели Emerson Network Power, специально разработанные для применения в ЦОД. К ним относятся ИБП Emerson Network Power серий NX, GXT. Эти модели перекрывают диапазон до 200 кВт включительно в одном корпусе и могут наращиваться по вертикальному и горизонтальному принципам до 6-ти единиц, то есть до мощности более 1 мВт. Данные ИБП отличает самый широкий в своем классе диапазон входного напряжения (305-477 В), способность поддерживать 100% разбалансированную нагрузку. Кроме того, они обладают повышенной надёжностью и компактностью.

Как правило, внедрение системы гарантированного электропитания происходит поэтапно, по мере развития ЦОД. К примеру, в одном из проектов на первом этапе необходимо было обеспечить выходную мощность 100 кВт со временем автономной работы 20 минут. Для решения этой задачи были инсталлированы два ИБП Emerson Network Рower серии NXA мощностью 100 кВт в конфигурации 1+1. Второй этап заключается в доустановке двух ИБП такой же мощности. Система второй очереди будет интегрирована в силовую электросеть без отключения электроэнергии, с использованием установленного на первом этапе внешнего технического байпаса и распределительного электрощита.

Для коммутации 2-х силовых вводов в данном проекте использованы автоматы ввода резерва ASCO бесконтакторного типа, обладающие исключительно высокой степенью надёжности.

Мониторинг всех установленных систем обеспечивает выдачу основных параметров систем дежурному оператору с использованием SNMP-протокола.

Материал подготовил Сергей Кувеко

2008.02.05
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".