IDC机房高可用性双总线供电结构的技术研究

　　 图10、11

监控界面及内部电气结构原理图（见下图12、13）

　　
　　图12、13

2) 机架式ATS模块：
　　
　　? 该模块可实现两路16A冗余供电（UPS、市电），A、B两路可自由设定主、辅回路，即可是两路UPS、或两路AC、或一路UPS、一路AC。
　　
　　? 其电压范围为：180VAC到265VAC， 实测切换时间小于18ms；
　　
　　? 8输出插座（总和为16A），无总输入和各分路输出的过载保护功能；
　　
　　? 机架式安装：1u*19’’*180mm；
　　
　　? 带网卡，无标准监控软件；
　　
　　? 设备外形图（见下图14）：

　　
　　图14

3) 两种模块性能参数的测试比较表：
　　
　　我们对机架式STS和ATS两种模块在带载和不带载两种状态下，输入电源在：同相位（相差0°）、相差120°、反相位（相差180°）、完全不同电源等四种情况时进行比较，测试过程参数（见表6）：
　　

　　通过上述情况分析，在各种可能的条件下，机架式STS的性能参数明显优于机架式ATS。

　　五.可靠性分析
　　
　　不同方案的性能参数差异比较表7：
　　

　　从系统的安全性上考虑，方案C实现“单UPS系统+AC+机架模块化STS的双总线”结构的供配电模式是最优选择。
　　
　　六.在线割接的实施
　　
　　在割接前首先告示用户，并在规定时间内要求做好相应的配合工作,这是做好割接工作的基本保证。
　　
　　同时,根据机房现况，结合方案C的结构特性，本改造工程在线割接的内容主要有两部分组成：一是下走线方式在线改造为上走线方式的割接方案；二是UPS设备和电池的在线更新改造割接方案。现简述如下：
　　
　　1. 下走线方式在线改造为上走线方式的割接：
　　
　　由于本项目采用机架式STS，把原来下走线改为上走线成为可能。系统改造后所形成的机架内线路布局结构示意图见图15（图线说明：红色线为新增的UPS上走线路、蓝色线为新增的AC上走线路、黑色为原UPS的下走线路）。待工程割接后将下走线逐步拆除,为下送风开道。

图15

割接过程的安全性说明：该割接过程中，只有单电源设备在自左插座移至右插座的瞬间影响该设备的运行（有计划性），其他过程均不影响业务。同时，当对应的开关完成割接后，该机架内的所有设备将保持在UPS+AC的双电源保护之下，整个的割接过程安全可靠，且即便出现意外，其影响面也仅仅局限在一个机架内！

　　2. UPS设备和电池的在线更新改造割接：
　　
　　完成上述机架内部割接和机房内上下走线的割接后，所有的服务器负载均受UPS和AC的双重保护，而后再进行UPS设备的在线改造和割接工作，系统将受到足够冗余的保护，即便出现偏差，对业务影响的风险也可降至最低。
　　
　　此时，将机房内的所有列头柜参照图15所示的方法逐步割接主开关的输入电缆。割接方法：断开对应头柜的主开关及原前级UPS输入，将新UPS输入电缆和旧电缆上桩头对调（如图15中的红色线和黑色线）。每个列头柜分别单独进行，由于机架端设备受STS模块保护，每个列头柜割接时间持续约10min，其间该列头柜所带负载均靠AC运行，理论上不影响业务正常运行，即便其间市电AC中断，影响范围也局限在一定的范围）。割接过程中的新ups的负载率由0+2逐步上升至2+0，旧ups系统的负载率逐步由2+0下降至0+2，其负载对比变化曲线见下图16。
　　
　　在线改造工程目前已全部完工并正常运行。本工程前后持续了近一年，施工改造过程虽然复杂、割接中也困难重重，但总体上完全达到了在线改造和割接的预定目标，全过程未出现过影响业务的意外故障或事故。