模块化关键电源解决方案-PX48KW.doc

模块化UPS技术建议书
一、前言
计算机机房，是数据处理的场所，数据机房的可靠稳定，直接影响公司、企业单位的正常运行，而计算机机房设计与施工的优劣，直接关系到机房内计算机系统是否能够稳定可靠地运行，是否能够保证各类信息通畅无阻。
计算机机房既要保障机房设备安全可靠地运行，延长计算机系统使用寿命，又能为系统管理员创造一个舒适的环境。能够满足系统管理员对温度，湿度，洁净度场强度，安全防护，电源配电，和防雷接地的要求，所以一个现代化的机房是一个高度可靠性，舒适实用，节能高效和具有可扩展性的机房；而承载这些系统的机房物理基础设施：UPS、空调、配电、机柜，监控等 则是整个系统中重中之重。选择高可靠性、高可用性、节能环保的物理基础设施是关键。
施耐德电气旗下的APC作为全球领先的关键电源与制冷服务提供商，为家庭用户、办公场所、数据中心以及生产制造应用环境提供业内先进的产品解决方案、管理软件及系统。凭借其雄厚的实力、经验以及广泛的施耐德关键电源与制冷服务网络APC 提供贯穿整个服务生命周期的全面涵盖从前期规划、无缝安装以及运营维护集成解决方案。同时通过其独有的不懈创新， APC也为关键任务应用和工业应用提供开创性的能效解决方案。2007年， APC被施耐德电气收购，并与其旗下的MGE UPS（梅兰日兰电子）成功合并成为施耐德电气旗下的子公司，提供关键电源与制冷服务。APC解决方案包括不间断电源（UPS）、精密制冷产品、机柜、物理安全以及数据中心物理基础设施规划和管理软件，其中也包括业界最为全面的整合了电源、制冷与管理的解决方案——APC InfraStruXure®架构。2010年11月23日，意大利Uniflair公司已经正式宣布接受全球领先的能源管理公司--施耐德电气对其的收购。Uniflair S.p.A是致力于为数据中心，电信，工业及舒适制冷行业提供精密空调、技术制冷系统以及模块化高架地板的全球领导厂商。本次收购将全球两家具有高知名度的公司组合在一起，将创造出业界领先的、独有的综合制冷解决方案。APC是全球关键电源和行级制冷系统的领导品牌，APC的产品线与Uniflair世界领先的房间级制冷产品线有效的整合，将极大的提升我们在全方位满足合作伙伴和客户制冷解决方案需求的能力，从而提供“一站式”的解决方案。同时，公司还具有行业内最广泛的售后服务体系及处于领先地位的研发投入。目前公司在全世界130多个国家拥有12,000名员工。
施耐德IT事业部大中华区作为全球的战略中心之一，在厦门拥有制造中心;上海和台北设有研发中心；并且在香港、台北、北京、上海及广州等30多个地区设立了其销售及售后服务代表处。
隶属于世界三大电力集团之一Schneider Electric（施耐德）集团旗下的公司是全球最大的关键电源和制冷系统及机房物理基础设施供应商，能真正为用户提供安全可靠、节能的整体解决方案，让用户得到：更专业、更全面、更有效的一站式服务。

二、 UPS选型
2.1、 UPS选型
经过现场的详细勘查，结合贵方的实际扩容需求，本次推荐采用容量为4848KVA/KW的UPS 1台， UPS的输出功率因素为1，即满载输出可达48KW，最大可为48KW的新增IT负载供电，加上现有的1台40KVA UPS，2台UPS最大可提供80KW以上的IT负载，可满足机房未来3-5年的供电需求。
本次选型推荐施耐德旗下的型号为APC Symmetry PX 48KW/KVA的UPS 1台，Symmetra® PX 48kW主机可最大安装3个功率模块。每个模块功率16KVA/KW，可形成或N+X冗余，例如:1＋1（16KW+16KW）冗余，或2＋1(32KW+16KW)冗余，本次方案主机配置3个模块功率，每个功率模块为16KVA/KW，采用：2+1(32KW+16KW)的运行方式，UPS配置48KW 满载后备时间2小时的电池。
采用模块化UPS的优点是完全可以按照实际的负载来配置功率模块，使得UPS的输出能力和负载之间的配比处于合理的百分比（即UPS系统的效率高），而不用一次购买庞大的固定功率的传统UPS系统，使得初期UPS的负载量很低，UPS系统的效率很低，运行成本高。
根据多数用户的经验，用户在估算远期负载时一般会比较大，调查表明中国大功率UPS电源的平均负载率为25－30％，低负载导致投资及能耗浪费严重，UPS的合理负载率最好为45－70％。因此本项目功率模块的数量可根据初期实际负载功率来定，随数据中心的运行及业务的发展逐渐扩容到系统的终期容量，减少初期投资成本。
下面是模块化UPS和传统UPS的比较：

2.2 APC Symmetry PX 48KVA/KW UPS产品介绍
APC Symmetry PX 48KVA/KW UPS是APC机房基础设施集成供配电系统解决方案之一,该系统为All-In-One，即在一个42U标准机柜里面包含了UPS、电池、输出配电盘、监控管理等系统，是一款非常先进的中功率不间断供配电系统。

该系统完全按照IT设备的思路，采用模块化、热插拔结构，可在线快速扩容和更换维修，并且在多个地方采用冗余设计，如多个功率模块冗余并联，多个电池模块冗余并联、2个控制模块、2个低压控制用电源模块、多个通讯接口等。并且首次将输出配电部分和UPS主机、电池组安装在一个柜体里面，实现了供配电系统的整体高可用性。

产品外观图

整机采用单机N+1冗余模块化热插拔技术，为机柜式结构。同时将输出配电柜与UPS主机结合在一起。软件监控功能达到了极至，甚至可以监控到每一个空气开关所流过的电流。
模块化结构在IT设备上已被广泛使用（如：小型机、大型机），这种结构是各种设备发展的方向。
模块化结构可以使得系统结构更加清晰，降低系统的复杂度，提高系统的可靠性；
热插拔技术可以使得系统的配置随需要任意调整。
模块化结构大大降低了设备维修时间，不需要UPS厂商专业工程师，就可以及时排除故障，保障系统的连续运行；
模块化结构可以实现单机冗余，且冗余度可以随负载量的变化自动调整，其可用性要高于两台普通UPS并联；
模块化结构减少了备件的数量，避免购买大量备品备件，浪费资金；
模块化结构还使得电池配置很简单，降低成本。
48KVA分区供电使用户可以按负载的变化而采购UPS电源，无扩容风险，无电池新旧并联，UPS主机新旧并联，负载走旁路等风险。
A. 优化投资
由于IDC机房的特殊性，负载的增加并不一定会完全按照用户的预计来增加，经常会发现，用户按照预计先购买了很大功率的UPS供电系统，运行几年后负载量才15-30%，造成资金的大量占用和浪费。对于CEO来讲，如果能随意按照负载的增加而采购UPS电源，是他追求的目标。而InfraStruXure完全能作到这一点。
B. 加快装配速度
由于InfraStruXure系统是根据用户的实际情况，在APC的工厂内量身订制，且都采用模块化热插拔的结构。产品运到现场以后，无需复杂的安装过程，只需要将模块插入相应的插槽内，从而可以大大加快在用户现场的装配速度，减少施工时间。对于以后负载的扩容非常方便。
C. 适应不断变化的需求
技术革新通常每隔 1.5 到 3（行业平均值）年就发生一次。 随着天府热线业务的不断发展，机房环境会发生一些变化或调整，电力基础设施和物理基础设施都必需适应并满足这些要求。 更换机柜上的设备会导致诸多问题，如：重量密度不同、安装要求不同（如：Dell 公司的服务器不适宜安装在 Compaq 机柜上）、单电源设备与双电源设备不匹配、交流设备与直流设备不匹配等等。例如，双电源服务器不容易得到为单电源服务器设计的基础设施的支持，反之亦然。InfraStruXure完全可以适应这些变化
D.提供预测性故障分析
预测性故障分析过去一直是数据中心电源系统难于实现的。 客户一直依赖于劳动力密集的预防维护操作、红外线探测等作为他们检查核实潜在问题的方法。 InfraStruXure电源系统具备足够的智能，能够在故障实际发生前发现这些故障，并提供相应的告警信息，从而避免大故障的发生，提高了系统的可靠性。

E.降低平均恢复时间（MTTR）
使用传统UPS有任何问题时，必需等待技术人员到现场诊断故障、确定是否必需更换备件。 如果需要更换备件，那么必须确定备件的位置。 如果需要把备件装运到现场，技术人员可能还需返回公司。 在传统系统中，通常有 3 种等级的备件，客户要储备这些备件就需要极大的代价。InfraStruXure采用模块化热插拔结构，结合其先进的智能容错技术，可以大大降低UPS的维修时间，提高系统的可用性。
F.集中监控与管理
采用Enterprice Manager管理软件，用户可以在一台计算机上管理所有UPS电源系统，察看参数与状态，给出电源管理决策建议。自动报警等多种功能。

2.3 APC Symmetry PX 48KVA/KW UPS产品技术参数