一、簡(jiǎn)介
    只要有電力不中斷的需求，就需要使用不間斷電源系統（UPS）。UPS好比是電力的中間商，不論組織規模大小或電力消耗如何急劇變化，都能協(xié)助基礎建設提供連續不中斷的電力。UPS備用電力的傳統部署方式有集中式與分布式兩種類(lèi)型，但以技術(shù)觀(guān)點(diǎn)看，其目的都一樣——即要讓電力不停歇地流動(dòng)，尤其是在供電狀況惡劣的時(shí)候，如產(chǎn)生電壓突波、電壓下降、完全停電、頻率差異及其他電力問(wèn)題時(shí)。

    雖然目的相同，但兩者解決問(wèn)題的方式互異。兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據組織的長(cháng)期或短期需求而定。對于交通、政府機構、IT及金融服務(wù)業(yè)等需依賴(lài)電力提供穩定的高能見(jiàn)度并具有高耗能的產(chǎn)業(yè)，在企業(yè)內部與外部都對電力供應有急切需求，維持持續且充足的電力供應是其第一要務(wù)。

    后續章節將針對集中式與分布式UPS所提供的不同方式的靈活性，討論應如何配合既有需求及未來(lái)成長(cháng)來(lái)設計其電力保護的規模。

    二、分布式UPS

    分布式UPS不是被直接安裝在服務(wù)器機架上，就是被裝在服務(wù)器機架旁邊，導致（極可能）所有服務(wù)器都連接著(zhù)UPS硬件，硬件與服務(wù)器之間僅剩極少空間或毫無(wú)空間。如果將分布式UPS比作是在一塊區域內每隔4.5公尺就配置一個(gè)的火炬照明信道，那么集中式UPS則可被比作能照亮30公尺半徑區域的大型閃光燈。當分布式UPS火炬的其中之一熄滅時(shí)，只會(huì )使其周?chē)?.5公尺范圍變暗；但如果大型閃光燈暫時(shí)熄滅了，所有事物都會(huì )漆黑一片。

    1、可靠性：近接性強度

    對企業(yè)的IT網(wǎng)絡(luò )和供電系統而言，服務(wù)器和與其關(guān)聯(lián)的UPS之間的距離越大，電力面臨的風(fēng)險就越高，例如會(huì )發(fā)生噪聲干擾、接地及／或接線(xiàn)松脫等問(wèn)題。由于分布式UPS被直接安裝在伺服機架上或旁邊，縮短了彼此間的距離，沿電力線(xiàn)鏈路發(fā)生的配線(xiàn)故障機率就可大幅降低。藉由沿著(zhù)整體網(wǎng)絡(luò )來(lái)配置自給式輔助電源，就能防止集中式UPS部署所可能產(chǎn)生的大規模電力中斷問(wèn)題。

    2、簡(jiǎn)易安裝與整合

    重量輕并具有較高機動(dòng)性的特色，使分布式UPS的安裝與移動(dòng)極為簡(jiǎn)易，因此成為需要較高機動(dòng)性數據中心的理想選擇。高近接性的服務(wù)器機架也使分布式UPS在以太網(wǎng)絡(luò )的連接方面占有優(yōu)勢。

    3、適合小型組織的更佳成本控制

    由于分布式UPS的設計并非供整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )使用，而僅是網(wǎng)絡(luò )之中的一處服務(wù)器機架，因此采購這項解決方案的初設預付支出遠低于集中式UPS。集中式UPS的成本常對中小型企業(yè)造成殺傷力，而小型UPS的壽命則與服務(wù)器硬件相當，使組織可以經(jīng)濟地同步更新服務(wù)器硬件及備份UPS。當小型公司有擴充備份電源保護的需求時(shí)，可藉由選擇增加系統的冗余度、根據實(shí)際需要增加額外的UPS來(lái)實(shí)現；相較于使用集中式UPS，可大幅降低成本。

    4、缺點(diǎn)：管理效率較差

    服務(wù)器的角色功能使其必須配置在備用電源系統前面，使得UPS占用了更多的服務(wù)器機架空間，從而削減了服務(wù)器可用空間。

    由于分布式UPS的設計，其機組數量比集中式多，所管理與監控的資源網(wǎng)絡(luò )遠大于集中式UPS。因此，管理這些資源往往成為組織中IT或數據中心人員的沉重負擔。

    三、集中式UPS

    集中式支持架構包含一套或兩套大型UPS，裝設位置在服務(wù)器機房周邊、整排服務(wù)器的端點(diǎn)或是鄰近服務(wù)器的一處獨立地點(diǎn)。集中式UPS就像是圍繞著(zhù)組織整體網(wǎng)絡(luò )的巨大電源保護網(wǎng)。

    1、可靠性

    對大公司而言，一般小型分布式UPS單相電源保護裝置很難滿(mǎn)足其自身需求。集中式UPS的設計以高密度服務(wù)器硬件的需求為出發(fā)點(diǎn)，由于這些硬件通常使用三相電源，其UPS當然也是越堅固耐用越好，以便這類(lèi)UPS同時(shí)對單相及三相負載提供保護。如今，服務(wù)器的功率越來(lái)越高，但更高的溫度會(huì )大幅縮短UPS電瓶的壽命。遠距離配置的集中式UPS會(huì )保護其電瓶，從而延長(cháng)電瓶壽命周期，并減少費時(shí)傷財的電瓶更換頻次。

    2、穩定輸出及增加空間利用

    集中式UPS通常是聯(lián)機運作的雙轉換架構，可提供較高穩定度的功率曲線(xiàn)，并能消除大多數的電力中斷（如尖波、失真、電壓突波）。另一方面，分布式UPS的設計是為應對電源的變動(dòng)（通過(guò)互動(dòng)線(xiàn)路架構），這意味著(zhù)異常狀態(tài)會(huì )被傳遞到終端裝置。再者，集中式備份架構中的UPS與服務(wù)器機架分開(kāi)，因而可空出寶貴的空間供服務(wù)器硬件使用。

    3、改善經(jīng)濟規模

    為了增加分布式備份架構的容量，數據支持人員必須為每個(gè)服務(wù)器機架人工增設額外的UPS，這在大型企業(yè)內會(huì )是極為繁瑣且無(wú)效率的作業(yè)。除了會(huì )減少可供服務(wù)器硬件使用的寶貴機架空間外，這種架構也使得數據技術(shù)人員需要監控及維修的設備倍增。而集中式UPS建立冗余容量?jì)H為單一步驟程序，可大幅節約作業(yè)的時(shí)耗。

    4、缺點(diǎn)：能源效率差及成本問(wèn)題

    使用集中式UPS需要較大的占地面積，且其規劃、安裝、設置、測試及啟用所需協(xié)調作業(yè)相對繁瑣。多數公司選擇使用集中式UPS時(shí)往往高估所需。而由于企業(yè)過(guò)度估計集中式UPS的所需容量所浪費的能量幾乎高達25%。這種最常見(jiàn)的狀況所產(chǎn)生的過(guò)度“能源”相對出現過(guò)度“熱量”，從而加重數據中心的冷卻系統需求，造成能源成本高漲。這類(lèi)UPS常需使用專(zhuān)用空調系統才能管控其額外的能（熱）量輸出。

    除數據中心額外增加的冷卻需求所致的成本外，集中式UPS的價(jià)格也大幅高于其較輕量的對手——分布式UPS。

    四、復合式解決方案

    模塊化UPS，例如臺達Modulon DPH系列，則可為許多中等規模數據中心關(guān)鍵任務(wù)的運作建立強健的備份架構。通過(guò)模塊化UPS，企業(yè)只需根據需要插入額外的電源模塊就能強化備份系統的冗余度，從而使分布式系統獲得集中式備份系統的效率以及分段式的成長(cháng)彈性（并成本節?。?。具備充裕額定容量的三相Modulon DPH系列可為企業(yè)提供最高的可用度。

    25kW至75/150/200kW無(wú)中斷電力可額外增加800kW并聯(lián)容量
    平均修復時(shí)間（MTTR）接近于零
    通過(guò)并聯(lián)機架或同一機架整合于既有配電設備中
    電源自我同步及控制模塊支持連續在線(xiàn)操作，即使控制模塊失效
    高過(guò)載保護：10分鐘125%過(guò)載、1分鐘150%過(guò)載
    最多可擴充至4單元，無(wú)需額外硬件
    內置手動(dòng)旁路裝置，可免除保養停機時(shí)間

    另外，結合集中式與分布式UPS的復合式備份架構所提供的解決方案可涵蓋更多基地，并可借用其他系統的力量補償單一虛弱系統。

    五、結論與摘要

    上述討論顯示，要確認何種備份解決方案最佳，需要依賴(lài)復雜的變量矩陣，例如用戶(hù)監控或管理特定備份系統的能力、兩種解決方案的成本利益比、現有服務(wù)器機架的使用容量與未來(lái)需求、當前及預估的功率需求，以及更多技術(shù)性問(wèn)題， 例如服務(wù)器是否使用單相或三相電源。再者，兩種選擇各有優(yōu)缺點(diǎn)，但若能全盤(pán)考慮各種UPS解決方案及貴公司的需求，管理階層將更容易做出最佳策略的選擇。

    表格：集中式與分布式UPS性能比較

    * 建議但不限于此等機型。