E企研究院 · 1月20日 · 海南

知行合一:一个UPS的传承与创新

数字化、低碳化进程下,数据中心的建设和发展面临着诸多挑战。其中,作为确保数据中心高可用的关键——电力设备的可靠性、可维护性、操作人员的安全性始终是行业关注的焦点。

日前,施耐德电气发布了全新一代模块化UPS——Galaxy PX,将为数据中心和其他关键业务应用,实现安全可靠的电力供应、高效卓越的运营管理提供有力支持。

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施耐德电气新一代模块化UPS Galaxy PX重磅发布

知行合一 模块化赋能

根据最新的Uptime调研报告显示,电力系统问题仍然是造成数据中心宕机的主要原因,其中UPS故障又是其中最主要的原因,排名第二三位的分别是电网与柴发的转换开关以及柴发故障。因此,在确保数据中心永续运行方面,UPS发挥着举足轻重的作用。

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在Galaxy PX发布会上,施耐德电气与来自CDCC、德国莱茵TÜV的多位专家,就如何通过UPS关键电源设备的持续创新,助力行业和客户未来发展需求进行了深入探讨。

谈到UPS设备的可靠性,住建部数据中心行业协会CDCC工作组专家张春阳表示,数据中心始终保持着365*24小时不间断连续运行,连续运行的系统总会出现各种的问题。UPS作为配电系统的核心关键设备,如果出现故障,再好的架构也没办法保障系统的连续运行。

在施耐德电气全球数据中心科研中心总监、爱迪生专家林密看来,“模块化”设计可以提高UPS的可靠性、可扩展性以及可维护性,这主要体现在四个方面:一是,模块化UPS可以实现模块的批量生产,批量生产提高了制造的质量和水平;二是,模块与模块之间可以互为冗余,实现容错的功能,可以提高UPS的可靠性;三是,如果模块出现故障,可将模块单独拔下并返回工厂,进行故障根源的检测以确定存在的缺陷,进行质量的持续改善,也被称为可靠性提高;四是,模块化之后的标准化,就像乐高玩具一样,所有的连接都是标准化的,可以提高运维人员的认知能力,从而降低安装和维护过程中的人为失误。

因此,施耐德电气将UPS的可靠性放在了数据中心永续运行的关键位置,并于1997年率先提出“模块化”理念,1999年又提出“可扩展性”理念,2001年集合这两种理念,推出业内第一款模块化UPS Symmetra PX。在2004年,施耐德电气又推出英飞系统,将电池、配电、制冷等配件都模块化,也就是现在微模块数据中心的原型,让运维人员能够像维护IT设备一样来维护物理基础设施。

通过“模块化”引领行业创新,施耐德电气为数据中心行业对可靠供电的需求提供了最优解。对于未来,林密认为,UPS的发展需要关注五个方面:UPS的可靠性、可扩展、可维护性、安全性(包括设备安全和人身安全)、对环境的影响。

再造经典 突破性能边界

新一代模块化Galaxy PX三相UPS,拥有100-250kW(N+1) 400V 功率容量,既实现了UPS容量可扩展性,更易于前期的安装和后期的高效维护,是施耐德电气以模块化引领创新的又一标杆。在Galaxy PX发布会上,施耐德电气关键电源业务部三相电源产品经理连博对Galaxy PX三相UPS的产品亮点和价值进行了详细解读。

首先,在细节和外观方面,Galaxy PX采用全黑色机柜外观设计,可以使UPS设备非常方便地入列,保证设备在现场安装过程中有效地和应用环境保持高度一致性。同时Galaxy PX的显示器采用十英寸液晶触摸屏,方便用户及时了解机器正常运行状态,以便进行有效维护。

Galaxy PX设备内部布置非常整洁,背部还配置了防尘滤网。设备中间的配电部分,配置4把开关,方便用户进行现场操作。在设备下半部分是UPS本体部分,分别是控制区域和接口区域,功率模块是采用50千瓦,静态旁路是250千瓦。通过整体外观,便可以对产品有个直观、快速的了解。

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其次,在可靠性方面,Galaxy PX更是进行了多方面提升,除了采用模块化设计,这款UPS还可以实现在线插拔的操作。而且不仅仅考虑到了设备本身在高压供电时的安全,还充分考虑了维修人员的安全。

据了解,施耐德电气与国际知名第三方安全评估机构德国TÜV莱茵集团深度合作,双方用一年左右的时间研究和全面分析模块化UPS在线插拔时可能出现的失效模式,并逐一分析各种失效模式下安全评估,创造性结合IEC相关电弧防护标准,提出UPS在线安全评估认证方法。最终,经过严格安全评审,施耐德电气新一代模块化UPS Galaxy PX获颁德国莱茵TÜV集团签发的全球首张Live Swap认证证书。可以说,Galaxy PX UPS为行业Live Swap功能评估的规范性和安全性标准开拓了先河。经过了权威认证的Galaxy PX系列UPS无疑为切实确保人身和设备自身的安全提供了保障。

第三,在适应性方面,Galaxy PX具备强大的环境适应能力,无惧极端温度,能够实现0-40摄氏度功率因数不降容,进行持续工作。此外,拥有强大的抗谐波自适应能力,兼容24项典型极端电网波形,可有效避免新型电力系统下各类谐波电流对电力设备的潜在危害;占地面积小,支持独立安装和作为微模块内应用。

此外,Galaxy PX通过模块化设计支持N+1内部冗余,内部还配备6个50千瓦的功率模块,在不占用额外空间的情况下,将系统可用性大大提高;同时,模块「只换不修」的优势,则大大降低了故障修复的时间,最大化保证设备的安全和稳定性。

正如施耐德电气关键电源业务部产品市场负责人徐冬平所言,新一代模块化三相UPS Galaxy PX 的发布,彰显了施耐德电气对于产品安全可靠的不懈追求和长期承诺。

创新驱动 “两化”基因贯穿

当前,数字化和低碳化的双转型是产业发展的两大方向,也是施耐德电气研发创新的两大方向和优势所在,模块化三相UPS Galaxy PX的问世便是这一策略的结晶。

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益企研究院创始人王海峰主持圆桌对话:UPS发展的创新与坚持

在圆桌对话环节,施耐德电气关键电源业务三相UPS产品研发项目测试负责人、爱迪生专家程伟力介绍,施耐德电气将数字化引入到产品全生命周期管理,贯穿了整个的产品研发、测试,生产制造、运维服务等各个环节,通过数字化不断的提升产品质量的可靠性。

在设计研发阶段,施耐德电气创新的引入了数字化测试技术,通过数字仿真平台——HIL平台来提升测试能力。过去是5×8小时的测试时间,如今可以提升到7×24小时测试,过去一轮测试时间,如今可以测三到四轮,在整个研发过程中,测试的频率得到了大大提升。

同时,在测试过程中,还可以利用数字仿真平台模拟各种特殊的故障,利用数据快速定位故障出现的原因,快速的去改善,通过不断改善迭代的方式来提升整个产品设计的质量可靠性。

在生产测试阶段,Galaxy PX引入了自动化和数字化的技术,整个关键模块的生产过程全自动化,自动化普及率提升到了80%以上,这意味着很多工艺都是通过自动化的方式去实现,这对整个生产品控的控制非常重要。利用数字化的技术,Galaxy PX把过去生产的质量控制,从过去的结果控制迁移到生产过程的控制。

如今利用数字化技术,可以全程监控整个生产设备所有的工艺参数以及健康状况,在生产过程中,一旦工艺参数出现任何异常偏移的风险,施耐德电气第一时间知道,第一时间去改善。同时,在整个生产过程中,用数字化的寿命预测模型实时监控所有的生产设备的健康状态,做到对生产设备的预测,提前做预防性的维护保养,确保用健康的生产设备来生产高质量的产品。

在数字运维方面,施耐德电气同样引入了数字化的创新技术,过去产品如果在客户现场发生问题,服务工程师无法复现问题,没有条件分析问题产生的原因。利用数字仿真平台可以很好地解决这个问题,服务工程师去现场,只需将产品的故障数据导出来,传到后台,后台的服务专家可以把这些数据导入到数字化仿真平台,快速复现客户现场发现的问题做分析定位,实现现场故障远程诊断,为客户提供敏捷快速的服务支持。

除此之外,施耐德电气也将数字化利用到产品的全生命周期管理。在提升网络信息安全上,Galaxy PX采用了高级的生物特征的数字签名,进一步加强信息安全,确保产品的网络安全。同时,Galaxy PX还拥有Green Premium这一具有行业前瞻性的绿色产品认证标签,拥有此标识的UPS产品,都是基于数据支持的、事实意义上的绿色产品。通过端到端的绿色设计、绿色采购、绿色制造与绿色交付,可以帮助客户减少来自建设阶和运营阶段供应链范围3的碳排放,满足企业绿色低碳及可持续发展的战略需求。

可以说,数字化与绿色低碳的两大基因,使得施耐德电气Galaxy PX UPS实现交付更迅速,产品质量更可靠,开发过程更加绿色低碳,服务的支持也更加迅速。

总结

从开创模块化理念、缔造全球首台模块化UPS产品,到新一代模块化UPS Galaxy PX的上市,施耐德电气始终恪守“高可靠、可维护、更安全”的创新理念,以最高标准,不断推进UPS的持续创新与迭代升级。

未来,施耐德电气将在“数字化+绿色低碳化”道路上继续发力,做好引领者、创新者,充分满足数据中心客户对可用性、节能降耗、可持续发展的更多需求。

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