Biri yuvasından yarı çıkarılmış özdeş hot-swap güç modülleriyle dolu bir modüler KGK çerçevesinin, aynı yükseklikteki tek parça monolitik bir KGK kabiniyle izometrik karşılaştırması

Teknoloji Rehberi

Modüler mi Monolitik KGK mi: Ölçeklenebilirlik Ne Kazandırır

Modüler mi monolitik mi KGK sorusu genellikle eski ile yeni karşılaştırması olarak kurulur. Daha doğru kurgu, sermayenizin, yedek parçalarınızın ve riskinizin nerede durduğuyla ilgili bir sorudur — doğru yük için her iki yanıt da savunulabilir. Monolitik bir KGK, tek bir anma değeri için kurulmuş tek bir makinedir: redresör, invertör, statik baypas ve denetim tek bir montaj içinde. Modüler bir KGK sistemi ise çerçeve yükü taşımayı sürdürürken eklenebilen veya değiştirilebilen, kendi başına eksiksiz güç modülleriyle doldurulmuş bir ya da birkaç çerçevedir. Bunun sahada neyi değiştirdiği ve neye dokunmadığı aşağıda.

Modüler ve monolitik KGK: fiziksel olarak ne farklıdır

Modüler bir sistemde güç birimi moduldür ve modül eksiksiz bir KGK'dir: Centiel, her Cumulus Power Intelligent Module'ün üç bağımsız güç dönüştürücüsü, bir statik baypas ve tüm donanım ile yazılım işlevlerini taşıdığını ve bu sayede bir arıza oluştuğunda kendini izole edebildiğini belirtiyor. Monolitik bir ünitede bunların her birinden bir tane vardır.

Bu, aşağı akıştaki her şeyin adım büyüklüğünü belirler. Cumulus Power modülleri 10/20/25 veya 50/60 kVA=kW olarak, 10kW-3.6MW aralığında, on modüle kadar alan 50 ile 600 kVA=kW arasındaki çerçevelerde sunulur. Stratus Power modülleri 10 / 20 / 25 / 30 veya 50 / 62.5 kW olarak, 10kW-3.75MW aralığında, yirmi dört modüle kadar alan 60 ile 1500 kVA = kW arasındaki çerçevelerde sunulur. Satın alabileceğiniz en küçük adım — ve kaybedebileceğiniz en büyük blok — bir modüldür.

Bir Stratus SM10 ile SM30 arası modül 132 x 443 x 490 mm boyutunda ve 19 kg'dır; bir Cumulus 600 kVA=kW çerçevesi modülsüz 396 kg'dır. Ağır parça yerinde kalır; arızalanan parça elde taşınarak gelir.

Sermaye profili: bugün ihtiyacınız olan kapasiteyi satın almak

“Flexibility to Pay as You Grow” Cumulus teknik föyünün ifadesidir: çerçeveyi nihai duruma göre alın, bugünün yüküne göre doldurun. Bir Cumulus CP251-E-B0 çerçevesi 250 kVA=kW'a kadar bir ile on modül alır; bir Stratus CAB-SP1500 çerçevesi 1500 kVA = kW'a kadar yirmi dört SM50/SM62 modülü alır.

Bunun bir tasarruf olup olmadığına üç şey karar verir. Çerçeve bedava değildir: muhafaza, dağıtım, manuel baypas ve kablolama tam anma değerine göre boyutlandırılır ve ilk gün satın alınır; dolayısıyla ertelenen harcama yalnızca modüller ve akülerdir. Büyüme eğrisinin basamakları vardır: bir çerçevenin içinde kapasite ince adımlıdır, sınırında değildir. Cumulus çerçeve başına 600 kVA=kW ve sistem başına 3600 kVA=kW, Stratus ise çerçeve başına 1500 kVA = kW ile sınırlıdır; bir sınırı aşan tahmin, kendi taban alanı ve devreye alması olan yeni bir çerçeve satın alır. Ve bu modülün ne kadar süre sipariş edilebilir kalacağını, yıllar sonra üretilecek bir modülün bu çerçevede bu yazılım sürümüyle çalışıp çalışmayacağını sorun: modülleri erken kullanımdan kalkan bir mimari, üzerine ilave konektörler takılmış monolitik bir sistemdir.

Ortalama onarım süresi ve eş zamanlı bakım yapılabilirlik

Kullanılabilirliği, bir sistemin ne sıklıkla arızalandığı ve onu geri getirmenin ne kadar sürdüğü belirler. Modülerlik birincisi için pek bir şey yapmaz, ikincisi için çok şey yapar: ortalama onarım süresine saldırır.

Cumulus Power, modüler tasarımın Intelligent Module'lerin hızlı değiştirilmesine olanak tanıyarak Mean Time to Repair'i düşürdüğünü ve >10 years DC kondansatör ömrünün yedek parça maliyetini azalttığını iddia ediyor. Stratus Power broşürü, çerçeve düzeyindeki DARA'nın müdahalesiz bakım ve MTTR'yi en aza indirmek için tasarlandığını belirtiyor — önden erişim, modülleri sökme adımını ortadan kaldırıyor ve insan hatasının oluştuğu bir aşamayı siliyor — bunu değiştirilebilir bileşenlerde 15+ years ömür ve 30+ years KGK tasarım ömrüyle birlikte veriyor.

Operasyonel fark şartnameye girmelidir. Monolitik bir ünitede iç onarım genellikle yükün bakım baypasına aktarılması demektir — ENCLOVE'un LEON-A endüstriyel KGK ürününde bu amaçla bir bakım baypası bulunur — dolayısıyla kritik yük ham şebekede çalışır ve satın aldığınız koruma o süre boyunca devre dışıdır. Yedekli modüler bir çerçevede ise bir modül izole edilip değiştirilirken diğerleri yükü çift çevrimde taşımayı sürdürür — veri merkezi ve telekom sahaları için eş zamanlı bakım yapılabilirlik savının tamamı budur.

Ve hot-swap, yedek parça olmadan değersizdir: stoğunuzda tutmadığınız bir modül, bir tedarik süresidir.

Kısmi yük verimi ve yük profilinin neden belirleyici olduğu

Neredeyse her KGK gelecekteki bir yük için şartnamelendirilir ve yıllarca onun altında çalışır. Sabit kayıplar yükle birlikte küçülmediği için, hangi topolojide olursa olsun çift çevrim verimi kullanım oranı düştükçe düşer.

Modüler bir sistem bunu değiştirebilir: enerjilendirilmiş modül sayısı bir değişkendir. Cumulus Power'ın Maximum Efficiency Management işlevi modül sayısını yük talebine göre eşleştirir: düşük yükte, yedekliliği korumak için gerekmeyen modüller Active-Sleep durumuna geçer ve yük arttıkça anında çevrim içine döner. Cumulus teknik föyü verimi çıkış yüküne göre çizer ve bir “Typical operating range” ile bir “Power Saving” bölgesi işaretler. Monolitik bir ünitenin eşdeğer bir kolu yoktur; redresörü ve invertörü bir kez boyutlandırılmıştır.

Başlıktaki değerler — Cumulus Power için 97,1% invertör verimi ve baypasta 99,4%, Stratus Power için 97,6% ve 99,4% — eğriler değil, belirli bir anma noktasındaki değerlerdir; sistemin yıllarca yaşayabileceği anma değerinin üçte birinde nasıl davrandığı hakkında hiçbir şey söylemezler. Gerçekten çalışacağınız yük noktalarında, bir enerji tasarrufu modunda değil çift çevrimde ve teklif edilen tam çerçeve ile modül kombinasyonu için verim isteyin.

Taban alanı ve güç yoğunluğu

Yoğunluk en tartışmasız üstünlüktür. Stratus Power 1MW per M² olarak yayımlanır ve kabin tablosu bunu doğrular: 0.59 m²'de 375 kW, 1.18 m²'de 750 kW, 1.77 m²'de 1,125 kW ve 2.36 m²'de 1,500 kW. Cumulus Power'ın 150 kW çerçevesi 0.41 m², 600 kW çerçevesi ise 1.19 m² kaplar.

Küçük uçta mimari farklı bir esneklik satın alır: Stratus ayrıca 600 mm derinlikten itibaren her 19 inç rafa uyan bir Universal Rack olarak da sunulur; raf başına 10 ile 30, 10 ile 60 ve 10 ile 120 kW için 8 HU, 12 HU ve 21 HU seçenekleriyle — bir uç ya da telekom odasında ayrı bir KGK muhafazasına gerek kalmadan.

Bunu iki şey dengeler. Taban alanı, gereken alan demek değildir: önden erişim, modül çıkarma boşluğu, kablo girişi ve akü yerleşimi yerleşim planını belirler. Ve yoğunluk ısıyı yoğunlaştırır; her iki aile de güç derating'i olmaksızın 0-40°C ve 1000 m için, üzerindeki her ilave 100 m için 1% derating ile belirtilmiştir, dolayısıyla yük soğutma tasarımına kayar.

Modüller arasında gerçekte ne paylaşılıyor?

“Tek arıza noktası yok”, modülerliğin bir özelliği değil belirli bir mimari hakkında bir iddiadır: tek bir statik baypası, tek bir kontrol kartını ve tek bir akü grubunu paylaşan modüller, invertörü bölünmüş monolitik bir KGK'dir. Dört soru bunları birbirinden ayırır.

Statik baypas
Her modül kendi baypasını mı taşıyor, yoksa bir tanesi tüm çerçeveye mi hizmet ediyor? DARA'da her modülün üç bağımsız güç dönüştürücüsü ve kendi statik baypası vardır ve bir arızayı yükü etkilemeden izole edebilir. Paylaşılan bir statik baypas her modülün yük yolunda durur — onu tek arıza noktası listenize koyun.
Denetim ve haberleşme barası
Master-slave denetim, karar vermeyi tek bir yerde toplar. Centiel'in Distributed Decision Making yaklaşımında modüller kararları birlikte verir — bu, master-slave teknolojisiyle tipik olarak ilişkilendirilen tek arıza noktasını ortadan kaldırmak olarak tanımlanır — ve üç modlu bir paralel bara üzerinden çalışır. O bara koptuğunda ne olduğunu sorun.
Çerçeve kablolaması, koruma ve çıkış barası
Bir kısmı modül başınadır, bir kısmı değildir. Universal Rack; modül başına bir DC akü MCB koruması, modül başına üç baypas sigortası ve modül başına bir çıkış paralel ayırıcısı listeler — ancak sistem manuel baypası, tıpkı çıkış barası gibi, tüm sistem için tek bir cihazdır. Paylaşılan kalemleri yedeklilik analizinizde adıyla anın.
Akü
Her modül tek bir ortak gruptan besleniyorsa, üzerinde kaç modül olursa olsun o grup paylaşılan bir tek arıza noktasıdır. Her iki aile de bir seçim sunar — DARA blok şemaları modül başına bir akü seti gösterir — Stratus DCFlex modül başına 50 A ile 240 - 600 Vdc aralığını, Cumulus ise 360-480 Vdc'yi kapsar. Her birinin ima ettiği endüstriyel akü değişim çevrimini fiyatlandırın.

N+1 modül başına mı yoksa sistem başına mı sayılıyor?

Modüler tedarikte en sık görülen şartname hatası, kimsenin netleştirmediği bir N+1'dir: bir çerçevenin içinde bir yedek modül, çok çerçeveli bir sistemde bir yedek çerçeve ya da çift yollu dağıtımı besleyen yedekli bir sistem çifti anlamına gelebilir. Stratus Power, kullanılabilirliğin modül, çerçeve ve sistem düzeyinde en üst düzeye çıkarıldığını iddia ediyor — bunlar üç ayrı ifadedir ve teklifinizde yalnızca biri bulunabilir.

300 kW'lık bir yük üzerinden bir örnek çalışın. Her biri 30 kW olan on adet SM30 modülü tam olarak N'dir ve SM10 ile SM30 arasındaki en büyük çerçeve on modül alır; dolayısıyla modül düzeyinde N+1 için on birinci bir modül ve bu nedenle ikinci bir çerçeve gerekir. SM62 modüllerinde ise 62.5 kW'lık beş modül aynı yükü karşılar ve CAB-SP375 çerçevesi altıya kadar alır; böylece N+1, 0.59 m²'de tek bir 1982 x 656 x 900 mm kabine sığar. Aynı yük, aynı aile, adı aynı olan aynı yedeklilik; iki farklı malzeme listesi, iki farklı arıza alanı.

Teknik föy ayrıca bir modül devre dışı kaldığında ne olduğunu da söyler. Stratus modül başına sürekli aşırı yükü yayımlar — küçük modüllerde 12 / 24 / 30 / 36 kVA = kW, büyüklerde 60/75 — ve SM50/SM62 kabinlerinde çerçeve başına 450 ile 1800 kVA = kW; Cumulus ise 124% sürekli, 10 dakika 125% ve 1 dakika 150% invertör aşırı yükü yayımlar. Bu yüzden gereksinimi bir sayı olarak yazın: bu anma değerinde şu kadar modül, adı konmuş şu çerçevede, şu yükte, modül ve sistem yedekliliği ayrı ayrı belirtilerek — çünkü her iki ailenin de yayımladığı 99.9999999% gibi bir kullanılabilirlik değeri, varsayımları şartnamenin kendisi olan bir modelin çıktısıdır.

Monolitik bir KGK'nin hâlâ doğru yanıt olduğu durumlar

Bunların hiçbiri modüleri evrensel olarak doğru kılmaz; birkaç sıradan durumda monolitik bir ünite daha iyi bir alımdır.

  • Yük sabit ve bilinen bir yüktür. Büyüdükçe öde yaklaşımı hiçbir şey kazandırmaz; yalnızca bakım yapılabilirlik satın almış olursunuz.
  • Zorlayıcı gereksinim kapasite değil ortamdır. LEON-A, galvanik izolasyonlu 110 - 384VDC DC bara üzerinde 10-500kVA'yı, IEC 62040-3 Class VFI çevrim içi çift çevrim ve doğrusal yükte THD < 2 % ile kapsar.
  • Yük küçüktür. Bir çerçevenin maliyetini karşıladığı noktanın altında tek bir ünite daha basittir; ENCLOVE'un üç fazlı EON 33 serisi sabit anma değerlerinde 80kVA - 200kVA aralığını kapsar.
  • Bir yedek parça stratejisi yoktur. Modülerliğin üstünlüğü, stoklanmış modüller ve eğitimli bir prosedür ister; ikisi de yoksa servis sözleşmesi olan basit bir makine daha fazla kullanılabilirlik sağlar.
  • Yedeklilik zaten başka bir katmanda vardır. Yükü bir statik transfer anahtarı üzerinden iki bağımsız sistem besliyorsa, her birinin içindeki modül düzeyinde yedeklilik yanlış katmana harcama yapıyor olabilir.
  • Meseleyi dört yazılı yanıta indirin — yük eğrisi ve tarihi, bakım rejimi, paylaşılan bileşen listesi ve yedeklilik ifadesi — modüler mi monolitik mi KGK sorusu genellikle kendini yanıtlar.
  • modüler KGK
  • KGK
  • yedeklilik

Sıkça sorulan sorular

Modüler bir KGK monolitik bir KGK'den daha mı güvenilirdir?

Kendiliğinden değil. Modülerlik arızaları önlemek yerine onarımı kısaltır; dolayısıyla kazanç daha az arızada değil kullanılabilirliktedir. Bunun gerçek olup olmadığı, modüllerin neyi paylaştığına bağlıdır: paylaşılan bir statik baypas, kontrol kartı veya akü grubu, kaç modül takarsanız takın bunları tek arıza noktası olarak bırakır.

Modüler bir KGK'ye yükü durdurmadan kapasite eklenebilir mi?

Çerçevenin içinde evet — çalışırken değiştirilebilir modüllerin amacı budur. Sınır çerçevedir: Cumulus çerçeveleri on modüle, Stratus çerçeveleri yirmi dörde kadar alır; dolayısıyla bir çerçevenin anma değerinin ötesindeki kapasite bir çerçeve eklemek demektir ve bu bir modül değişimi değil bir projedir.

N+1, modüler bir KGK'de paralel monolitik bir sistemdekiyle aynı anlama mı gelir?

Hayır ve tekliflerin ayrıştığı yer burasıdır. Modüler N+1, modül, çerçeve veya sistem düzeyinde sayılabilir ve Stratus Power kullanılabilirliğin her üçünde de en üst düzeye çıkarıldığını iddia eder — üç ayrı iddia. Bunun, adı konmuş bir çerçevede, belirtilmiş bir anma değerinde ve belirtilmiş bir yükte kaç modül olduğu biçiminde yazılmasını isteyin.

Modüler KGK sistemleri kısmi yükte verimi daha iyi korur mu?

Mimari buna olanak tanır, çünkü enerjilendirilmiş modül sayısı yükü izleyebilir: Cumulus Power'ın Maximum Efficiency Management işlevi, yedeklilik için gerekmeyen modülleri Active-Sleep durumuna alır ve anında çevrim içine döndürür. Ancak 97,1% veya 97,6% gibi bir başlık değeri bir eğri değil, belirli bir anma noktasındaki değerdir. Kendi yük noktalarınızda, çift çevrimde verim isteyin.


ÖZEL BİR İHTİYACINIZ MI VAR

Aradığınızı Tam OlarakBulamadınız mı?

Mühendislik ekibimiz özel güç çözümlerinde uzmandır. Gereksinimlerinizi paylaşın, uygulamanız için özel olarak tasarlanmış bir sistem geliştirelim.

Gereksinimlerinizi Bize Gönderin

Custom-built ENCLOVE power cabinet