Для повышения надёжности питания нагрузки применяют последовательное и параллельное резервирование ИБП (рис. 1), и три основные категории систем гарантированного электропитания: распределенная, централизованная, комбинированная.
Последовательное резервирование.
Техническое решение, направленное на повышение надежности системы питания нагрузки путем последовательного (каскадного) соединения нескольких ИБП, один из которых является основным, а другие - резервными (см. рис. 1). Для соединения по такой схеме каждый ИБП должен иметь отдельный вход цепи Bypass. В то время, как основной ИБП питает нагрузку, резервные источники работают в холостом режиме, потребляя минимальную мощность. При обнаружении признаков неисправности внутренних узлов основной ИБП переключается в режим Bypass, и всю нагрузку берет на себя следующий по схеме резервный источник. ИБП, соединенные по схеме с последовательным резервированием, могут иметь собственные аккумуляторы или подключаться к единому для всех комплекту батарей для увеличения времени работы системы в автономном режиме. Резервирование, сделанное по такой схеме, сейчас применяется редко.
Рис. 1.
Параллельное резервирование, наращивание мощности системы.
Техническое решение, направленное либо на повышение надежности (аппаратное резервирование), либо на увеличение общей выходной мощности системы (масштабирование). Оно предусматривает параллельное соединение нескольких одноранговых ИБП с объединением их входов и выходов (рис. 2). Работоспособность такой системы обеспечивается специальной схемой синхронизации фаз выходного напряжения. В случае аппаратного резервирования при исправности всех соединенных параллельно ИБП нагрузка равномерно распределяется между ними, а в случае выхода из строя одного из источников - перераспределяется между исправными. В схеме с параллельным резервированием допускается применение как отдельных аккумуляторов для каждого ИБП, так и общего комплекта батарей.
Рис. 2
По топологии принято различать следующие основные три категории систем гарантированного электропитания:
Распределенная.
Централизованная.
Комбинированная.
Распределенная система состоит из множества небольших источников бесперебойного питания, каждый из которых защищает отдельный элемент оборудования, обычно - компьютер, реже - домен. Она является наиболее простой и распространенной системой бесперебойного питания. К каждому компьютеру подключён свой ИБП.
К достоинствам этой системы следует отнести:
- Каждый элемент компьютерной системы питается от отдельного источника бесперебойного питания, специально подобранного по мощности и степени защиты. Это позволяет рационально расходовать средства на приобретение источников бесперебойного питания, выбирая для важных и находящихся в тяжелых условиях эксплуатации элементов компьютерной сети более дорогие модели.
- Эксплуатация распределительной системы в простых компьютерных системах достаточно очевидна.
- Каждый пользователь отвечает за работу только своего источника бесперебойного питания.
- Систему просто наращивать, постепенно докупая источники бесперебойного питания.
- Работоспособность системы можно поддерживать, временно заменяя вышедшие из строя источники бесперебойного питания, питающие важные элементы компьютерной системы, блоками, защищающими менее важные элементы.
- Маломощные источники бесперебойного питания не требуют квалифицированного персонала для их установки.
Недостатки данной системы очевидны:
- Достаточно высокая стоимость защиты одного места (в сравнении с централизованной системой) при невысоком классе защиты.
- Сложность в управлении.
- Уязвимость оборудования ввиду доступности источников бесперебойного питания для пользователя и посетителя.
Во многих случаях для построения системы гарантированного электропитания выбор распределенной системы бывает предопределен имеющимся уже в наличии оборудованием, которое приобреталось спонтанно и у разных поставщиков.
Централизованная система электроснабжения подразумевает установку одного большого источника бесперебойного питания на все имеющееся оборудование. Как и у любой системы, у неё есть свои плюсы минусы. Однако, централизованная система обладает весьма серьезными достоинствами.
Достоинства:
- Высокая надежность.
- Простота обслуживания.
- Все оборудование находится в одном месте.
- Используется минимальное количество документации, ЗИП. Легко обеспечить быстрое обслуживание оборудования при минимальном количестве персонала, исключается доступ случайных людей к оборудованию.
- Уменьшение стоимости системы. При одном и том же качестве питания удельная цена оборудования ($/ВA) падает по мере роста мощности источника бесперебойного питания.
- Увеличение помехоустойчивости Локальной Вычислительной Сети (ЛВС), т.к. питание ЛВС абсолютно независимо от всех остальных потребителей здания, путем создания сети "чистого питания" от источника бесперебойного питания.
- Гибкость системы позволяет увеличивать время автономной работы привилегированных потребителей за счет отключения второстепенных.
Некоторые сложности:
- Большая подготовительная работа, связанная с прокладкой выделенной электрической сети, выделение отдельного помещения под источник бесперебойного питания, необходимость выбор системы и т. д.
- Необходимость в единовременной инвестиции.
- Необходимость в специальном обучении эксплуатирующего персонала.
Практика показывает, что практически все крупные организации по мере своего развития рано или поздно переходят на централизованную систему бесперебойного питания. Важным аспектом проектирования централизованной системы является необходимость выделения потребителей защищенной электроэнергии в отдельную систему, требующую зачастую отдельной электрической проводки, при этом необходимо согласовать требования производителя источника бесперебойного питания к подводящим и отводящим фидерам, к помещению, где источник бесперебойного питания будет установлен. Полезным может оказаться наличие таких дополнительных возможностей источника бесперебойного питания, как панель удаленного мониторинга и отключения, которые могут быть установлены в помещения охраны и использованы при возникновении таких нештатных ситуаций, как пожар, наводнение или землетрясение.
Комбинированная система является сочетанием распределенной и централизованной систем, которая используется для увеличения возможностей управления питанием.
Версия сайта для слабовидящих