HotSync – технология параллельной работы ИБП Eaton Powerware

HotSync – уникальная технология параллельной работы ИБП Eaton Powerware

С развитием технологий, все большую роль играет надежность электроснабжения жизненноважного оборудования: серверов, медицинского оборудования, промышленных линий, узлов связи и т.д. Для увеличения надежности на основе ИБП строят отказоустойчивые системы с резервированием N+1 (когда система имеет один избыточный модуль), 2N (когда нагрузка с 2 блоками питания защищается 2 независимыми линиями) и комбинированные системы, например 2N+1.

Для того, чтобы несколько ИБП работали параллельно в системе с резервированием N+1 или в системе с наращиванием мощности, ИБП должны «видеть» друг друга:

  • В нормальном и батарейном режиме ИБП должны строго синхронизироваться по частоте
  • При необходимости, ИБП должны синхронно переходить на байпас
  • При неисправности один из модулей, понимая, что у него есть «соседи», должен выключиться. Нагрузка при этом равномерно распределится на оставшиеся работающие ИБП

В обычных параллельных системах ИБП «видят» друг друга, осуществляя беспрерывную синхронизацию через специальные карты параллельной работы, которые соединены интерфейсными кабелями (обычно витая пара). При выходе из строя карт параллельной работы или потери связи между ними, параллельная система «падает», теряя жизненноважную нагрузку.

Для параллельных систем Eaton Powerware разработал специальную отказоустойчивую технологию HotSync. Уникальность технологии HotSync заключается в том, что в нормальном режиме ИБП "видят" друг друга не используя карты параллельной работы: они «видят» друг друга и синхронизируются через силовые выходы ИБП. Поскольку в функционировании параллельной системы по технологии HotSync нет дополнительных элементов и связей между ними (нет дополнительных «точек отказа»), то параллельные системы Eaton Powerware более надежны.

Вероятность отказа различных систем системы питания приведена в таблице:

Система

Тип ИБП

Вероятность отказа

Питание от сети

нет ИБП

100 %

Одиночный ИБП

Обычный ИБП

2,4 %

Модульный ИБП

PW 9170, Infrastruxure APC

1,1 %

Обычное резервирование

ИБП других производителей

0,9 %

Резервирование HotSync

Только Powerware

0,1 %


Для упрощения установки и создания сервисного байпаса всей системы возможно использование штатных шкафов параллельной работы (SPM – System Paralleling Module и Tie Cabinets). Для мониторинга параллельных систем (конфигурации 1+1, 2+1, 3+1) Eaton разработал специальное ПО Powervision Network и Powervision Facility.
Пример системы из 4 ИБП Powerware 9390 40-160 кВА (от 4х40 кВА до 4х160 кВА):
На данный момент, такие системы могут быть построены на основе любого ИБП Powerware более 6 кВА:
 

1ф вход/1ф выход

ИБП PW9155

от 2х8 кВА до 4х10 кВА

3ф вход/1ф выход

ИБП PW9155

от 2х8 кВА до 4х15 кВА

3ф вход/3ф выход

ИБП PW9355, 9390, 9395

от 2х8 кВА до 4х1100 кВА

 

Из таблицы видно, что на основе ИБП Powerware, Вы можете построить уникальную систему

  • 4х10 = 30+10 или 40 кВА, 1ф вход/1ф выход
  • 4х15 = 45+15 или 60 кВА, 3ф вход/1ф выход
  • от 2..4х8 кВА (серия 9155) до 2..4х160 кВА (серия 9390) или уникальную систему 4х1100 кВА на основе ИБП Powerware 9395

Отказоустойчивые системы, построенные по технологии HotSync - новый уровень защиты как небольших серверных, так и крупных  дата-центров:

  • Гибкий подход к решению задач: за основу отказоустойчивой системы Вы можете выбрать любой удобный шаг на основе различных ИБП - PW9х55 8,10,12,15 кВА; PW9x55 20,30,40 кВА; PW9390 60,80,100,120,160 кВА; PW9395 225-1100 кВА
  • Есть возможность поставить ИБП и компактные батарейные шкафы с аккумуляторами повышенной емкости как рядом со стойками, так и в выделенном помещении
  • Есть возможность запитать как вычислительные мощности, так и системы кондиционирования от одной и той же системы
  • Есть возможность создания системы мониторинга температуры и влажности на основе Powerware Eaton ERM систем

Таким образом, технология Hot Sync исключает недостаток традиционных параллельных систем («точку отказа»), так как критически важные нагрузки синхронизируются и поддерживаются независимо от других модулей ИБП системы. Модули ИБП могут питать нагрузку при отсутствии каких-либо кабелей связи.

Технические особенности Hot Sync

Управляющий цифровой процессор (DSP) каждого ИБП работает по определенному алгоритму, благодаря которому все ИБП в параллельной системе автоматически синхронизируются и делят нагрузку поровну. Если имеется общий байпас, то он используется в качестве источника синхронизации на выходе. При отсутствии общего байпаса каждый из процессоров, управляя своим инвертором на основе данных собственных измерений выходных параметров, плавно изменяет фазу своей выходной синусоиды так, чтобы синхронизировать ее с другими источниками и сбалансировать нагрузку.

Внутренние выходное сопротивление ИБП имеет индуктивный характер, т.е. его можно представить в виде индуктивности, включенной последовательно с источником напряжения. Если фазы выходного напряжения отличаются, это значит, что между устройствами присутствует поток мощности, который и приводит к неравномерному распределению нагрузки.

Чем больше фазовый сдвиг, тем хуже распределяется мощность. Разность фаз можно уменьшить с помощью микропроцесора, управляющего инвертором ИБП, для регулировки фазы напряжения выходной мощностью. Чтобы снизить разницу фаз до нуля и обеспечить равномерное распределение нагрузки, можно использовать измеренную разность фаз для корректировки выходной частоты. Для ускорения процесса изменения частоты и синхронизации ИБП в управляющий алгоритм микропроцессора вводится дополнительный коэффициент, учитывающий степень изменения нагрузки как отклик системы на изменение частоты.

Мониторинг выходного сигнала выполняется 3000 раз в секунду, производится расчет частоты тока. Эти же измерения, основанные на вычислении мгновенной мощности, также используются для целей диагностики и определения вышедшего из строя модуля.

Отрицательное значение, возникающее даже на короткий промежуток времени, свидетельствует о внутренней поломке, например, коротком замыкании инвертора IGBT. В этом случае ИБП сразу отключается, максимально снижая резкое отклонение напряжения. Это называется «селективным отключением».

Технология Hot Sync позволяет выполнять полное техническое обслуживание последовательно для резервных модулей ИБП без использования внешнего сервисного байпаса. Отключение критических нагрузок от сети не требуется. Запланированное или незапланированное техническое обслуживание может выполняться, оставляя нагрузку все время под защитой.

Главной характеристикой, определяющей общее качество и надежность всей системы ИБП, является точное и равномерное распределение нагрузки независимо от того, используется ли схема параллельного подключения ИБП в качестве резервной системы или для обеспечения дополнительной мощности. При использовании технологии HotSync модули ИБП могут питать нагрузку без использования каких-либо кабелей связи, таким образом исключается вероятность образования единой точки отказа. С эксплуатационной и экономической точки зрения это обеспечивает практически идеальную надежность и экономичность, поскольку каждый простой требует затрат и может привести к непредсказуемым последствиям.

Прикрепленные документы

  1. Брошюра по технологии HotSync (ENG) (83,9 кБ) Загрузок: 864
  2. Брошюра по технологии HotSync (RUS) (130,7 кБ) Загрузок: 1145

Комментарии

Ваше имя:

E-mail:  (на сайте не показывается)

Введите код с картинки: