Rambler's Top100
 
Статьи ИКС № 1 2019
Александр БАРСКОВ  22 марта 2019

Срезая пики. Тенденции в области систем электропитания ЦОДов

Электроснабжение остается самой дорогостоящей и одновременно самой уязвимой составляющей современных ЦОДов.

Поэтому тенденции и новинки в данной области по-прежнему в фокусе внимания профессионалов, занимающихся выбором, инсталляцией и эксплуатацией систем бесперебойного гарантированного электропитания.

Совершенствование систем электропитания, ключевой составляющей инженерной инфраструктуры ЦОДов, определяется тенденциями развития таких объектов в целом: децентрализацией вычислительных мощностей (Edge Computing), сокращением времени развертывания, что стимулирует интерес к модульным и контейнерным решениям, и повышением энергоэффективности.

С переходом концепции Edge Computing в практическую плоскость мир ЦОДов становится все более разнообразным. Надежные системы бесперебойного питания нужны не только мегаваттным площадкам, но и небольшим дата-центрам мощностью 50--100 кВт, а в некоторых случаях и менее мощным. «Процессы централизации и децентрализации вычислительных мощностей диктуют свои требования к уровням надежности, резервирования и времени автономной работы систем электропитания дата-центров», – поясняет Алексей Соловьев, технический директор подразделения Secure Power компании Schneider Electric.

Заказчиков все больше интересуют контейнерные и модульные дата-центры. «Создание инфраструктуры таких ЦОДов, в том числе системы электропитания, -- сложная техническая задача, решение которой требует надежных и компактных элементов, способных работать в широких диапазонах температуры и влажности окружающей среды», – отмечает Михаил Саликов, директор по продажам подразделения «Сегменты» компании Eaton.

В числе основных тенденций в области электропитания ЦОДов Максим Орехов, технический эксперт компании Vertiv, видит постоянную борьбу за повышение энергоэффективности и плотности мощности на единицу площади. Также наблюдается тренд к увеличению блочности и модульности конструкции силового оборудования, что позволяет оптимизировать стоимость производства. Унификация функциональных блоков дает возможность сократить номенклатуру ЗИП на площадке заказчика.

Хотя поставщики активно внедряют энергосберегающие технологии, а при перечислении конкурентных преимуществ своих решений высокий КПД ставят чуть ли не на первое место, для заказчиков энергоэффективность далеко не всегда приоритет номер один. «В российской практике дешевая электроэнергия и дорогие “длинные” деньги не способствуют спросу на современные энергосберегающие технологии», – с сожалением констатирует Bладислав Ротань, менеджер по развитию бизнеса в России и СНГ компании Piller Power Systems. Этими обстоятельствами он объясняет определенные сложности в продвижении динамических ИБП, которые при операционных преимуществах имеют высокий CAPEX.
 
 Представитель нового поколения отказоустойчивых модульных ИБП российской компании «Парус электро»

Вместе с тем все больше заказчиков заинтересованы в контроле энергопотребления для снижения риска аварий в ЦОДах из-за перегрузки. По словам Анатолия Маслова, технического консультанта Tripp Lite, риски аварий повышает, в частности, работа вредоносных хакерских программ для несанкционированного майнинга, приводящего к неконтролируемому «поеданию» ресурсов ЦОДов, в том числе энергетических.

Сегодня идет волна модернизации крупных ЦОДов, созданных во время первого строительного бума таких объектов в 2008--2010 гг. В процессе модернизации важно провести оптимизацию системы электропитания, напоминает М. Саликов. Согласно данным Uptime Institute, оптимизация электротехнического оборудования позволит сэкономить 10--50% электроэнергии, потребляемой дата-центром.

Модернизация ЦОДов, построенных более 10 лет назад, а также потребность современной (цифровой) экономики в новых дата-центрах повышают спрос на системы бесперебойного электропитания, в первую очередь трехфазные ИБП с двойным преобразованием энергии. Причем, как прогнозирует Владислав Солоцкий, руководитель направления по работе с ключевыми клиентами компании Delta Electronics, спрос будет увеличиваться не только на технические решения, но и на услуги. «Заказчикам нужны уже не просто “коробки” или услуги по пусконаладке. Для увеличения энергоэффективности им требуются комплексные аппаратно-программные решения, способные управлять всей инженерной инфраструктурой объекта. Большим спросом будут пользоваться услуги аудита и консалтинга, в рамках которых вендор предлагает клиенту не только продукты, но и свою экспертизу для модернизации существующей инфраструктуры или создания новой», -- считает эксперт.

В. Солоцкий также полагает, что оплата ресурсов на основе их фактического потребления начнет вытеснять традиционные подходы по мере совершенствования моделей предоставления ресурсов в качестве сервиса. Отмечает он и удешевление обсуждаемых решений. «В основном цены снижаются за счет отказа от избыточной функциональности -- экономить на качестве опасно, -- поясняет эксперт. -- Пока эта тенденция только укрепляется: в прошлом году ведущие бренды предлагали среднебюджетные модели в сегменте однофазных ИБП, а сейчас уже дошли и до относительно недорогих трехфазных устройств».

Еще одна тенденция развитых рынков ЦОДов, к которым в полной мере можно отнести и российский, – стремление к снижению эксплуатационных расходов. «В условиях увеличения предложения и удешевления оборудования растет доля расходов на эксплуатацию. Для уменьшения стоимости владения ЦОДом большое значение имеют высокая эффективность, простота обслуживания и меньшая стоимость комплектующих», – отмечает Алексей Морозов, руководитель направления «Маркетинг» российского производителя «Парус электро».

Литий-ионная революция

Поставщики и потребители активно ищут новые технологии для создания резервных средств электропитания взамен свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АКБ), которые имеют много недостатков. Одним из наиболее востребованных решений обещают стать литий-ионные аккумуляторы. Производители этих изделий смогли обеспечить их безопасность и существенно снизить себестоимость, что открыло им двери на рынок систем ИБП. Преимущества литий-ионных аккумуляторов хорошо известны: они легче и компактнее традиционных свинцово-кислотных АКБ, имеют большую энергоемкость и в два-три раза больший ресурс службы, устойчивы к работе при повышенных температурах.

Использование систем на основе литий-ионных АКБ целесообразно, если в расчет берутся не только первоначальные расходы на систему электропитания, но и затраты за весь срок эксплуатации ЦОДа – 10 лет и более. Причем, как указывает А. Соловьев, появление больших трехфазных ИБП с такими аккумуляторами сняло ряд ограничений и существенно повысило привлекательность и окупаемость систем на основе статических ИБП. Но если главным аргументом является размер начальных вложений, то ИБП со свинцово-кислотными АКБ пока остаются выгоднее.

 
 В январе 2019 г. в линейке компании Delta Electronics появился абсолютно новый продукт -- шинопроводы для ЦОДов
«По цене системы на основе литий-ионных АКБ стали доступнее, чем год или полтора назад, но порог еще не преодолен, – считает Алексей Лобов, директор по развитию направления трехфазных ИБП CyberPower. – Поэтому заказчику по-прежнему нужны какие-то дополнительные аргументы, чтобы эту цену обосновать». По его опыту, такие аргументы обычно находятся сами собой – это могут быть ограничения на площадь или вес установки, а с ростом цен на электричество повышается значимость таких показателей, как скорость зарядки и показатели саморазряда.

Для ЦОДов чрезвычайно важна эффективность использования помещений. Поэтому компактность литий-ионных аккумуляторов – серьезный стимул к их внедрению. По данным, которые приводит В. Солоцкий, такие батареи позволяют сократить занимаемую системой бесперебойного электроснабжения площадь на 50--80%. По его оценкам, благодаря литий-ионным АКБ совокупная стоимость владения за 10 лет (средний срок службы ИБП для ЦОДа) снижается на 39%. «Это оптимистичная оценка, но минимум 10% экономии получить можно в любом случае», -- указывает эксперт Delta Electronics.

ИБП Vertiv с литий-ионными аккумуляторами были недавно установлены в одном из крупнейших российских коммерческих ЦОДов IXcellerate. «Наиболее важными для IXcellerate достоинствами литий-ионных АКБ оказались компактность и соответствующая экономия пространства. Также в пользу выбора литиевых батарей сыграли их более длительный срок эксплуатации, широкий диапазон рабочих температур и сокращение времени простоев из-за замены АКБ по сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями», – рассказывает М. Орехов.
 
 Моноблочные ИБП Liebert EXL (100--1200 кВА) получили возможность работы в режиме VI (Voltage Independent)

Сегодня замена свинцово-кислотных АКБ на литий-ионные особенно актуальна в виду упоминавшейся выше модернизации ЦОДов. Комментируя ситуацию, А. Маслов отмечает, что заказчики активно присматриваются к решениям на литий-ионных аккумуляторах и тенденция к увеличению их доли на рынке очевидна. «Необходимо просчитать модель использования АКБ обоих типов с учетом CAPEX и OPEX и выбрать более выгодное решение», – указывает он.

Вместе с тем большинство экспертов считают, что до окончательной победы «лития над свинцом» еще далеко. «Пока рано говорить о том, что надо ориентироваться исключительно на литий-ионные системы, – уверен М. Саликов. – У свинцово-кислотных аккумуляторов в определенных условиях эксплуатации есть свои преимущества, и их продолжают выбирать пользователи». «Использование литий-ионных АКБ выгодно на больших временных горизонтах, но капитальные затраты оно увеличивает весьма существенно», – подчеркивает В. Солоцкий.

Анна Давыдова, руководитель направления ИБП в компании Legrand, обращает внимание на то, что еще не наработан успешный мировой опыт использования литий-ионных аккумуляторов в течение времени, соответствующего заявляемому их поставщиками сроку эксплуатации, и говорить о преимуществах рано. «В условиях, когда рост экономических показателей в России отсутствует, говорить о замене кислотно-свинцовых АКБ на литий-ионные не приходится, – добавляет она. – Но Legrand планирует использовать и те и другие аккумуляторы для ИБП в ближайшие годы».

Помимо литий-ионных аккумуляторов, интерес вызывают и другие технические решения для реализации альтернативных источников электропитания, в частности, суперконденсаторы. М. Саликов считает их оптимальными для использования в системах, которым требуется в первую очередь кратковременная защита от перебоев электропитания. Основные достоинства суперконденсаторов заключаются в относительно коротком времени заряда и отсутствии эффекта памяти. Также он отмечает широкий диапазон температур эксплуатации таких устройств (от -40 до +60°C) и продолжительный срок службы, который может достигать 20 лет.


 
КПД источника бесперебойного питания Eaton 93E в высокопроизводительном режиме достигает 99,3%
Программная определяемость

Система электропитания – один из самых консервативных элементов инженерной инфраструктуры ЦОДа, но и в этой области появляются новые подходы. Один из них – программное определяемое электропитание (SD-Power). Такое электропитание является органичной частью программно определяемых ЦОДов в целом. «Будущее за полностью программно определяемыми центрами обработки данных, в которых ресурсы и основного ИТ-оборудования, и инженерных подсистем адаптируются к текущим потребностям приложений и бизнес-процессов», – отмечает М. Саликов.

Большинство производителей активно развивают технологии и решения для обеспечения «программной определяемости» электропитания. Например, Power System Manager – один из программных модулей DCIM-комплекса Trellis Enterprise компании Vertiv – способен анализировать энергопотребление как ИТ-, так и инженерного оборудования, формируя отчеты и рекомендации по планированию электропитания ЦОДа. Это решение «умеет» предсказывать возможные узкие места, перегруженные и недогруженные стойки, прогнозировать состояние системы электропитания.

Компания Eaton разработала программное решение Intelligent Power Manager, включающее в себя инструментарий контроля и управления различными устройствами питания в физических и виртуальных средах. Приложение обеспечивает непрерывность бизнес-процессов и гарантирует бесперебойную работу ИТ-оборудования.

Schneider Electric активно развивает решения для Smart Grid, призванные объединить разные по типу потребления, уровню потребляемой мощности и возможностям динамического перераспределения мощностей объекты. ЦОД как энергоемкий объект будет одним из ключевых звеньев этой цепи. С целью снижения энергопотребления объекта и сглаживания пиков потребления компания предлагает на мощных ИБП использовать технологию Peak Shaving, которая позволяет снижать нагрузку на внешние сети за счет частичного использования энергии батарей. Принудительный переход в этот режим может осуществляться по сигналу от программной платформы EcoStruxure Microgrid Advisor. Это решение ориентировано на средние и крупные ЦОДы.

Для небольших ЦОДов формата Edge инженеры Schneider Electric предусмотрели возможность конфигурирования мощности ИБП в режиме on-demand прямо на складе – по защищенному RFID-каналу. Это позволит поставщику хранить ограниченное количество аппаратных конфигураций, «прошивая» ключевые параметры изделия непосредственно перед его отгрузкой, что значительно сократит время поставки и повысит лояльность заказчиков.

А. Маслов из Tripp Lite обращает внимание на внедрение машинного обучения в решения DCIM для анализа и оптимизации работы системы электропитания и перераспределения энергоресурсов, а также для прогнозирования энергопотребления (вероятности увеличения спроса на электроэнергию) и моделирования реакции систем электроснабжения на изменения ИТ-систем (миграцию, добавление, перераспределение).

Перспективы накопителей

Потребление электроэнергии в ЦОДах становится все более неравномерным. Во многом это связано с существенным изменением соотношения энергопотребления серверов в режиме полной мощности и в ждущем режиме. Если 10 лет назад в ждущем режиме серверы потребляли более 50% полной мощности, то сегодня благодаря достижениям разработчиков микросхем этот показатель удалось снизить до 10%. Например, для серверов Dell линейки PowerEdge такие цифры составляют 57% и 11%.
 
 Schneider Electric планирует расширение линейки ИБП бюджетного сегмента Easy UPS до мощностей 200 кВА

Есть ли возможность выдерживать пиковую нагрузку без увеличения общей мощности системы электропитания и соответственно присоединенной мощности? Конечно, есть. Один из вариантов – использовать накопители энергии, реализованные, например, на базе тех же литий-ионных АКБ или маховиков. «Возможность экономить на мощности за счет накопителей энергии дает заказчикам дополнительную экономическую выгоду и свободу в развитии ЦОДа, – отмечает А. Соловьев. – Подобный функционал работы в режиме «срезания пиков» уже реализован в ИБП Schneider Electric для защиты крупных дата-центров».

«На мировом рынке ЦОДов технологии накопления энергии действительно используются все шире», – констатирует М. Саликов. В продуктовом портфеле компании Eaton такие решения уже представлены – это xStorage и UPS-as-a-Reserve (UPSaaR). Они способны аккумулировать энергию от различных источников и впоследствии расходовать ее в моменты пиковых нагрузок без увеличения общей потребляемой мощности.

Какая технология для реализации накопителей имеет лучшие перспективы: аккумуляторы или маховики? Точка зрения, понятно, во многом определяется тем, какие решения поставляет работодатель эксперта. Как полагает А. Морозов, в накопителях электроэнергии будущее за литий-ионными аккумуляторными батареями, поскольку маховики требуют специализированного обслуживания и предъявляют высокие требования к размещению.

«Заказчики в России пока не слишком привержены к инновационным накопителям энергии, работающим не в буферном режиме, – делится своим опытом М. Орехов. – Даже применение экорежима в ИБП у многих вызывает опасения. Кроме того, возможное время автономии тех же маховиков ограничено десятками секунд».

Сторонники динамических систем, напротив, высказываются в пользу маховиков. «Современные дизель-генераторные установки (ДГУ), в отличие от агрегатов 10--15-летней давности, уверенно стартуют за 2--3 с, что еще больше склоняет пользователей выбирать маховики вместо АКБ», – полагает В. Ротань.

При этом он считает, что пока не появится нормативный акт об оплате 100% присоединенной мощности, большого спроса на накопители для снятия пиковых нагрузок не будет. «Сейчас проще строить инфраструктуру на пиковую мощность на базе дешевого оборудования и работать со средней загрузкой 40%, как многие и делают», -- говорит эксперт Piller.

Хотя массовое использование накопителей энергии в российских ЦОДах -- дело будущего, эксперты планируют дальнейшее развитие этого процесса. «Следующий этап -- снятие пиковых нагрузок в районной электросети, т.е. коммерческое предоставление избыточной мощности инфраструктуры ЦОДа для нужд района, в котором он расположен. Уже существуют и термин “виртуальная электростанция”, и соответствующие проекты», – рассказывает А. Маслов.

Статика, динамика или гибрид

Упоминание маховиков в качестве перспективных накопителей энергии подводит к теме противостояния статических и динамических ИБП. ДИБП уверенно расширяют свое присутствие на российском рынке ЦОДов: если до 2010 г. в нашей стране было не более пяти установок ДИБП, то в 2018 г. их количество превысило 200, а суммарная установленная мощность – 250 МВт. «По этим показателям мы только недавно обогнали Турцию. Но наш рынок ДИБП по насыщенности далеко позади Европы, Великобритании, США и имеет существенный потенциал роста», – считает В. Ротань.

Уже несколько лет в среде профессионалов бытует мнение, что на мегаваттных объектах динамические ИБП выгоднее статических. Однако в основе этого утверждения лежали расчеты, в которых использовались показатели статических ИБП со свинцово-кислотными АКБ. Появление литий-ионных аккумуляторов с их компактностью и 15-летним сроком службы и смена поколения статических ИБП результаты таких расчетов могут изменить.

Применение литий-ионных АКБ позволило повысить энергоэффективность, ремонтопригодность и надежность ИБП – в частности, обеспечить долговременную работу при +40°C с сохранением всех характеристик ИБП, включая перегрузочную способность не хуже, чем у ДИБП. А. Соловьев также предупреждает, что при сравнении статических и динамических ИБП важно принимать во внимание не только прямые затраты, но и косвенные риски, связанные с длительным временем восстановления после аварии большой тяжелой моноблочной конструкции ДИБП.

«Пока нет объективных оснований говорить об “очевидных преимуществах” динамических ИБП в любых условиях, – полагает М. Саликов. – Все определяется конкретной ситуацией. К тому же наши расчеты TCO показали, что решения на суперконденсаторах при мощности до нескольких мегаватт часто выигрывают у систем с динамическими модулями, стоимость обслуживания которых увеличивается в течение срока эксплуатации».

Использование ДИБП, по оценке А. Маслова, становится целесообразным примерно с 2 МВт: «Вопрос выгоды индивидуален для каждого объекта, поэтому необходимо всесторонне оценивать целесообразность применения того или иного решения на начальном этапе проекта». Мнение представителя Tripp Lite особенно интересно, поскольку эта компания поставляет только статические ИБП. К очевидным преимуществам ДИБП он относит более низкий CAPEX и меньшую занимаемую площадь. К недостаткам – высокую стоимость техобслуживания и инфраструктуры для него; более низкий уровень надежности и безопасности (по сравнению со статической системой); малое время автономной работы до запуска ДГУ (отсутствие времени на попытку ручного старта).

 
 ДИБП CPM300 (300 кВт/333 кВА) построен как ИБП с двойным преобразованием на базе IGBT-транзисторов, но использует кинетический накопитель вместо АКБ
При всей компактности и относительно невысокой стоимости ДИБП имеют большую массу, что исключает возможность их повсеместного использования. «Для уменьшения потерь электроэнергии в кабелях ИБП лучше устанавливать в непосредственной близости от питаемой нагрузки», – поясняет А. Лобов. Чаще всего это не является проблемой: обычно основное оборудование ЦОДов (серверы) располагают на минусовых этажах, способных вынести весовую нагрузку динамического ИБП. В тех случаях, когда систему гарантированного питания надо разместить на площадях с ограничениями по весовой нагрузке, проблемы могут возникнуть. Одно из возможных решений – установка не раз упоминавшихся литий-ионных аккумуляторов.

По мнению В. Ротаня, главное преимущество ДИБП – это надежность. Он приводит данные Ponemon Institute, согласно которым наиболее частая причина отказов в ЦОДах – это проблемы с аккумуляторными батареями (55%). Классические ДИБП не имеют АКБ. Кроме того, для получения мощности 1 МВт и выше на базе статических ИБП производители вынужденно идут на параллельное включение IGBT-транзисторов и линеек аккумуляторных батарей. «Теория надежности прямо говорит о том, что параллельное включение n устройств увеличивает количество точек отказа и снижает время наработки на отказ на 1/n», -- напоминает специалист Piller.

В качестве других важных преимуществ ДИБП по сравнению со «статикой» он называет экономию занимаемого пространства (для ЦОДа мощностью 10 МВт динамические ИБП потребуют на 40--60% меньше площади), отсутствие затрат на электроэнергию для охлаждения (например, ДИБП Piller могут работать при температурах до +50°C без систем кондиционирования воздуха) и более высокий КПД в области нагрузок 30--50% (типовой уровень загрузки ЦОДов).

«Доля традиционных решений со свинцово-кислотными АКБ будет постепенно снижаться в пользу динамических ИБП и решений на базе литий-ионных аккумуляторов, – делится своими ожиданиями В. Ротань. – А если тарифы на электроэнергию будут повышаться темпами, опережающими инфляцию, и если потребителей обяжут оплачивать 100% присоединенной мощности, то спрос на эти технологии существенно увеличится».

Нужны ли ДГУ?

Виртуализация ИТ и использование заказчиками нескольких ЦОДов позволяет им оперативно «перекинуть» ИТ-нагрузку, например, путем переноса виртуальных машин с одной площадки на другую. А нужны ли в таком случае дизель-генераторы? Непродолжительные перерывы в электроснабжении смогут брать на себя АКБ или маховики, а при длительных авариях ИТ-нагрузку можно перевести в другие ЦОДы.

К реализации такого сценария подталкивает и увеличение доли облачных ЦОДов, где проще реализуется зеркалирование данных. По данным, которые приводит В. Ротань, уже сейчас в России имеются несколько ЦОДов, которые применяют маховики и не имеют ДГУ.

«Технологически такой сценарий реализуем уже сегодня, однако необходимо понимать: для того чтобы перенести нагрузку в другие ЦОДы, они должны быть построены и заполнены ИТ-оборудованием, что требует существенных затрат, – рассуждает А. Соловьев. – С другой стороны, наличие резервного источника питания, которым в большинстве случаев является ДГУ, – это одно из основных требований стандарта для ЦОДов от Uptime Institute, причем для Tier III и IV помимо наличия резервного электропитания необходим также запас топлива для работы ЦОДа в течение 12 ч. Такие системы трудно реализовать на накопителях энергии при их нынешнем технологическом уровне или же подобные решения экономически невыгодны».

«Далеко не все операторы ЦОДов могут себе позволить перевести нагрузку на другие площадки, – соглашается М. Саликов. – Поэтому вряд ли потребность в ДГУ будет заметно снижаться».

А вот А. Маслов считает, что потребность в классических ДГУ уменьшится. Он связывает это с активной разработкой и внедрением в ЦОДах топливных элементов (ТЭ), а также с заботой об экологии (уменьшении выбросов вредных веществ, шума и вибраций). Топливные элементы (побочный продукт работы которых – вода или углекислый газ в зависимости от типа применяемой химической реакции) могут использоваться на уровне как всего ЦОДа (контейнерные ТЭ вместо ДГУ), так и отдельной стойки (ТЭ в стойке). В ряде регионов продвижение ТЭ-систем осуществляется на государственном уровне, например, ЕЭС запустил пятилетний проект, нацеленный на создание замены дизель-генераторам, широко распространенным сегодня для резервного и временного электроснабжения ЦОДов.

* * *
Похоже, прежде консервативная область систем электропитания ЦОДов находится на пороге серьезных изменений. Литий-ионные АКБ, суперконденсаторы, маховики вкупе с изменившимся ИТ-ландшафтом могут существенно изменить архитектуру этих систем. Программно определяемые системы электропитания, срезая пики энергопотребления, позволят сократить не только эксплуатационные, но и капитальные затраты. И проектировщикам надо быть к этому готовыми.

НОВИНКИ 2018--2019 ГГ.

«ИКС» попросил производителей продуктов для систем электропитания ЦОДов представить наиболее интересные новинки 2018 г. и поделиться планами развития продуктовых линеек на текущий год.

«Парус электро»

Российский производитель разработал для ЦОДов новое поколение отказоустойчивых модульных ИБП, которые будут выведены на рынок в начале 2019 г. Современные схемотехнические решения, примененные в силовых модулях, обеспечивают повышенный КПД, расширенный диапазон входных напряжений и высокую плотность мощности.

Чтобы обеспечить защиту электропитания оборудования с высокой активной мощностью в течение длительного времени, «Парус электро» будет развивать продуктовую линейку в направлении повышения выходной мощности ИБП, увеличения длительности автономной работы и эффективности преобразования электроэнергии. Также большое внимание будет уделяться интерфейсам для интеграции систем бесперебойного питания в корпоративные системы управления заказчиков.

CyberPower

Представленная в прошлом году система управления батареями (BMS CyberPower) одинаково хорошо зарекомендовала себя в работе с литий-ионными и свинцово-кислотными массивами. Она способна отслеживать основные параметры каждой АКБ в обслуживаемой группе: текущие значения напряжения, температуры, внутреннего сопротивления. При этом есть возможность задействовать систему выравнивания заряда (эквалайзинг напряжения) всех контролируемых аккумуляторов в группе. Сведение напряжений к единому уровню обеспечивает равномерность накопления/расходования заряда в батареях и существенно продлевает срок их эксплуатации с сохранением штатных характеристик. Такое решение не только в несколько раз повышает надежность работы системы в целом, но и снижает издержки на обслуживание и способствует предотвращению аварийных ситуаций.

Изначально система BMS была разработана как самостоятельный продукт. Но уже в этом году появятся ИБП CyberPower со встроенными контроллерами мониторинга батарей.

Eaton

В компании считают, что наибольший интерес для ЦОДов могут представлять ИБП, оснащенные суперконденсаторами. В большинстве случаев ИБП на суперконденсаторах могут заменить традиционные, особенно в условиях частых перебоев подачи энергии, колебаний напряжения, тока или частоты. Устройство максимально эффективно компенсирует все эти помехи.

Для ЦОДов интересны и управляемые блоки распределения электропитания Eaton (ePDU). Они позволяют вести точный учет энергопотребления, информируют обслуживающий персонал о критичных событиях, а при использовании ПО Intelligent Power Manager обеспечивают контроль инфраструктуры электропитания и управление миграцией виртуальных машин в случае сбоя электропитания.

Основное направление развития продукции Eaton -- повышение ее энергоэффективности и функциональности. В качестве примера эксперты компании приводят новое поколение ИБП Eaton 93E, включающее в себя устройства мощностью 100--200 кВА с внутренними переключателями сервисного байпаса. На сегодняшний день это одни из наиболее энергоэффективных устройств в своем классе. Их КПД в высокопроизводительном режиме достигает 99,3%.

Delta Electronics

В 2018 г. Delta предложила онлайн-ИБП мощностью до 600 кВА с 50-киловаттными силовыми модулями с рекордно высокой плотностью мощности. Они дают возможность сэкономить полезный объем в ЦОДах благодаря кабинетам, ширина которых вдвое меньше, чем у ИБП большинства конкурентов. Помимо высоких КПД и плотности мощности, ИБП Modulon серии DPH также имеют функции расширенной диагностики неисправностей и анализа событий, повышающие надежность защиты питания крупных ЦОДов. До восьми ИБП подключаются параллельно, что позволяет получить комплекс мощностью 4,8 МВА.

Среди компаний, поставляющих ИБП на литиево-ионных батареях, Delta выделяется тем, что такие батареи разрабатывает и производит самостоятельно. В 2019 г. развитие данного направления продолжится: в I квартале у компании появятся новые ИБП мощностью 10--20 кВА с литий-ионными АКБ. В ряде моделей эти технологии уже используются, например в серии DPH 500.

В январе 2019 г. в линейке компании появился абсолютно новый продукт -- шинопроводы для ЦОДов. Благодаря заливке эпоксидным компаундом они отличаются компактной конструкцией и низким уровнем излучаемых помех, что позволяет обойти ограничения на объем, занимаемый этими изделиями в серверных помещениях.

В текущем году Delta также продолжит развивать свое решение DCIM.

Legrand

В 2018 г. компания представила ИБП Keor HPE с увеличенной мощностью -- до 300 кВА. Keor HPE -- это онлайн-ИБП с двойным преобразованием и коэффициентом мощности, равным единице. Для продления службы батарей и максимального энергосбережения в Keor HPE есть функциея циклического заряда АКБ с настраиваемым числом циклов. Автоматическая настройка зарядного тока гарантирует питание выходных нагрузок и обеспечивает быструю зарядку для длительного времени автономной работы.

В числе новинок 2018 г. и интеллектуальные PDU Raritan (бренд группы Legrand). В их основе -- простая в установке система SmartLock, которая легко интегрируется в iPDU и обеспечивает защиту физического доступа к оборудованию в стойке с ведением цифрового журнала. Помимо этого, о несанкционированном доступе оповестят и звуковой, и электронный сигналы на диспетчерский пульт. Если к контролеру iPDU подключена USB-камера, то изображение нарушителя будет отправлено диспетчеру.

В нынешнем году компания выпустит новые ИБП в сегменте средней мощности – Keor MOD. Эти устройства разрабатываются специально для того, чтобы обеспечить высокую эффективность даже при невысоких уровнях загрузки. Как известно, средний уровень загрузки ИТ-оборудования в ЦОДе находится в пределах 25--50% расчетного, а оптимальный КПД ИБП достигается при 70--80%-ной загрузке. Для экономии энергии можно выводить из работы силовые модули ИБП, но тогда возникают риски при незапланированных пиковых нагрузках. Новые ИБП смогут обеспечить максимальный КПД (до 97%) большую часть времени работы ЦОДа, при этом они будут всегда готовы к внезапному пиковому потреблению (без «замораживания» силовых модулей), что в итоге сократит энергетические и экономические потери, не навредив безопасности электропитания.

Piller

Представители компании выделяют три новинки:
  • Кинетический накопитель PB60+ (60 МДж). Установки ДИБП с таким накопителем способны держать нагрузку 1 МВт в течение 60 с. Его можно использовать с любыми внешними ДГУ, в том числе уже имеющимися у заказчика, а также применять на объектах с повышенными температурами (до +50°С).
  • Инновационная конфигурация ДИБП с шиной IP Bus. Решение с изолированно-параллельной шиной (IP Bus) отвечает требованиям Tier IV Uptime Institute, имея конфигурацию N + 1. По сравнению со схемами 2N или 2(N + 1) оно дешевле, позволяет уменьшить площадь энергоцентра на 40--60%, а также снизить будущие эксплуатационные затраты. В решении с шиной IP Bus можно применять и внешние ДГУ. Впервые это решение прошло сертификацию по уровню Tier IV Design & Facility UI в дата-центре NEXT DC Brisbane (Австралия).
  • Гибридная безбатарейная система ДИБП CPM300. Модель CPM300 (300 кВт/333 кВА) построена как ИБП с двойным преобразованием на базе IGBT-транзисторов, но использует кинетический накопитель вместо АКБ. На базе этой серии можно создавать параллельные системы мощностью до 2,4 МВт. ДИБП CPM300 имеет высокий КПД (до 96,5% в режиме онлайн), обеспечивает автономию 20 с (при 300 кВт), способен работать при температурах 5--50°С без внешнего охлаждения и снижения выходной мощности, а благодаря превентивной замене подшипников в накопителе один раз в 10 лет имеет низкую стоимость владения.
В текущем году в планы компании Piller входят прикладные задачи, связанные с внедрением передовых технологий ДИБП на российском рынке. В частности, для заказчиков, которые ориентированы на традиционную схему резервирования 2N, но стремятся снизить капитальные затраты и занимаемую системами электропитания площадь, прорабатываются решения на основе шины IP Bus. Для тех, кто желает совместить все плюсы технологий ДИБП и АКБ, предлагается апробированная на практике конфигурация динамических установок UBT(D)+ с обычными АКБ (как свинцово-кислотными, так и литий-ионными). Кинетический накопитель PB60+ может оказаться полезен тем заказчикам, которые вместо стандартных ДГУ готовы использовать газо-поршневые и газо-турбинные установки или альтернативные источники энергии.

Schneider Electric


Компания предлагает несколько вариантов ИБП в зависимости от схемы построения и назначения ЦОДа: это и модульные ИБП Symmetra, и блочные ИБП линейки Galaxy V с целым набором передовых технологий и малым временем восстановления для защиты критичных узлов, и бюджетные решения Easy UPS.

В текущем году компания планирует расширить линейку Galaxy V и представить российскому рынку линейку Galaxy VS мощностью от 20 до 120 кВА. Это блочный ИБП с поддержкой различных типов аккумуляторов, как классических свинцово-кислотных, так и литий-ионных. В Galaxy VS, как и в остальных ИБП этой серии, применены несколько запатентованных технологий, например ECOnversion. По сути, это улучшенный экорежим с КПД до 99%, обеспечивающий нулевое время перехода в режим двойного преобразования, возможность зарядки батарей и корректировки входного коэффициента мощности.

Также Schneider Electric планирует расширение линейки бюджетного сегмента – ИБП Easy UPS 3M – до мощностей 200 кВА. Это будет недорогой ИБП, построенный по классической блочно-модульной технологии и обладающий высокими для отрасли показателями эффективности.

Tripp Lite

В числе решений для ЦОДов специалисты компании выделяют управляемые PDU, обеспечивающие полноценный контроль параметров электропитания каждого потребителя и настройку отдельных розеток PDU с целью задания определенной очередности отключения/включения оборудования. Для обеспечения высоких показателей доступности новые PDU Tripp Lite имеют функцию Mobile Access, которая предоставляет доступ к параметрам PDU с мобильных устройств. Mobile Access формирует уникальный QR-код, считав который с сенсорного дисплея PDU смартфоном или планшетом, можно получить доступ к программному модулю для полноценного мониторинга работы системы распределения питания, находясь в любой точке объекта.

Для предотвращения отключения серверного оборудования по перегрузке PDU Tripp Lite предупреждают о приближении максимальных значений тока розетки с помощью светодиодных индикаторов. Например, если ток превысил 80% номинального значения, то индикатор данной розетки будет гореть желтым светом. Другие типы световых оповещений: зеленый -- нормальная работа; красный -- напряжение на розетке ниже допустимого; красный мигающий -- срабатывание автомата защиты. Этот функционал удобен для обслуживающего персонала и позволяет быстро оценить состояние электропитания потребителей при периодическом обходе ЦОДа.

Еще одна новинка -- линейка трехфазных ИБП Tripp Lite S3MX мощностью 30--200 кВА с возможностью параллельной работы. ИБП имеет гибридную архитектуру, что позволяет совмещать преимущества модульной и моноблочной систем.

Vertiv

В рамках обновления модельной линейки ИБП на смену старой модели Liebert NXC в диапазоне мощностей 10--40 кВА пришли устройства Liebert EXS. В числе их преимуществ высочайший для данного диапазона мощностей КПД (до 96,2%), единичный коэффициент мощности, возможность работы при повышенных (до +40°С) температурах без дерейтинга (максимальная рабочая температура -- +50°С), а также широкий диапазон допустимых напряжений на шине постоянного тока.

Основная линейка моноблочных ИБП Liebert EXL 100--1200 кВА получила возможность работы в режиме VI (Voltage Independent). Этот режим позволяет дополнительно повысить КПД системы без снижения качества питания.

Продолжается развитие линейки модульных ИБП высокой мощности (600--2400 кВА). Помимо стандартной децентрализованной системы управления, этот ИБП оснащен полным набором силовых коммутирующих ключей и статическим байпасом с «горячей» заменой.

На ближайшее время запланировано обновление модели ИБП мощностью 60 кВА.
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!