El sistema de alimentación y distribución es el núcleo de los centros de datos y uno de sus elementos críticos. Con el desarrollo de los centros de datos, y especialmente con el aumento de la dimensión de los servidores de los centros de datos y la densidad de potencia en la nueva era de la nube, se han presentado unos nuevos requerimientos para los sistemas de alimentación y distribución. Estos sistemas han mostrado una serie de nuevas tendencias, como una mejora en su diseño y una gestión inteligente. El sistema de alimentación y distribución de los centros de datos en la era de la nube presenta las tres tendencias siguientes:

Tendencia Nº 1: Diseño Integrado del Sistema de Alimentación y Distribución y una Monitorización Total de las Conexiones

La densidad de potencia de los grandes centros de datos es elevada. Como resultado de ello, la capacidad de los sistemas de alimentación y distribución tiende a ser cada vez mayor. Un centro de datos de 3.000 m2 requiere un sistema de alimentación y distribución de 1,5 MW. Es necesario que los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida SAI (UPS) estén conectados en paralelo para responder a este requerimiento. No obstante, esto es complejo para la alimentación y distribución del sistema en paralelo, que tiene una ocupación en planta demasiado elevada y aumenta la dificultad de su instalación, porque requiere demasiados bastidores y cableado. Por ejemplo, un sistema en paralelo de 3 SAI requiere conectar 14 grupos de cables, y la instalación supone alrededor de 120 horas - hombre. Además, la monitorización de las baterías, del sistema de distribución de la alimentación y de los SAI está separada. Cuando se produce una avería en una conexión de la alimentación se generan múltiples alarmas. Como resultado de ello, se produce una tormenta de alarmas y es difícil localizar la avería. Hay una serie de riesgos importantes que no se pueden aislar de forma proactiva, lo que conlleva riesgos potenciales.

La solución de diseño integrado del sistema de alimentación y distribución:

• Integra los bastidores de entrada y salida de los SAI con los propios SAI
• Simplifica la configuración de la potencia, y reduce la ocupación en planta y el tiempo de instalación
• Monitoriza todas las conexiones de alimentación y distribución, lo que permite una rápida localización de las averías y facilita una mayor fiabilidad.

Tendencia Nº 2: Diseño Modular para una Mayor Eficiencia de la Operación y Mantenimiento

La máxima eficiencia de los SAI en torre de alta frecuencia y de los SAI modulares puede alcanzar el 96% a una carga superior al 50%. No obstante, el nivel de carga de los SAI está entre el 20% y el 40% en condiciones de trabajo normales. La eficiencia de los SAI en torre de alta frecuencia puede ser de tan sólo el 94% o el 95% en condiciones de trabajo normales. Por otra parte, la eficiencia de los SAI modulares puede ser de hasta el 96%, porque los SAI modulares principales disponen de la funcionalidad de hibernación de los módulos, lo que permite que una serie de módulos se queden en hibernación (de forma manual o automática) manteniendo una determinada redundancia del sistema. Esto permite que el SAI opere con una eficiencia elevada (cerca del punto de máxima eficiencia del 96%).

Además, para los SAI en torre de alta frecuencia es difícil ampliar su capacidad, su operación y mantenimiento es compleja y se requiere una mayor experiencia del personal de mantenimiento. El riesgo de que el personal técnico del centro de datos cometa errores en las operaciones aumenta en gran medida. Cuando se produce una avería, la avería no se puede solventar con rapidez aunque se disponga de repuestos, y el mantenimiento del sistema lo debe realizar el personal de posventa del fabricante. En consecuencia, los plazos de recuperación del sistema son dilatados, lo que incrementa el riesgo de interrupción del servicio.

Los SAI modulares soportan la sustitución en caliente en línea, lo que facilita un desarrollo dinámico del servicio. La duración de las tareas de mantenimiento se reduce a 5 minutos, con lo que se minimiza en gran medida el riesgo de interrupción del servicio por problemas de las fuentes de alimentación. La mayor fiabilidad de los sistemas SAI modulares facilita el cumplimiento de los requerimientos de operación y mantenimiento más sencillos de los centros de datos. Un SAI tradicional no se puede comparar con un SAI modular respecto a su eficiencia, capacidad de ampliación y facilidades de mantenimiento.

Tendencia Nº 3: Los SAI con Baterías de Litio se Convierten en la Nueva Opción de los Centros de Datos

La batería es un componente clave del sistema de alimentación y distribución. Es la garantía final de la alimentación de los equipos, y por ello el estado de la batería afecta directamente a la operación normal del sistema de alimentación y distribución. En el sector de los SAI (UPS), la proporción de baterías de ácido-plomo es elevada. No obstante, las baterías de ácido-plomo tienen una menor duración de su ciclo de vida de servicio, una fiabilidad limitada, una densidad de energía reducida y una mayor ocupación en planta. Por ello, la fiabilidad, disponibilidad y flexibilidad de la solución de SAI se reduce en gran medida con este tipo de baterías.

En comparación con las baterías de ácido-plomo, las baterías de litio presentan las siguientes ventajas:

• Se requiere una menor sustitución de las baterías durante su ciclo de vida de servicio, o incluso no se requiere ninguna sustitución. Esto elimina el riesgo de corte del servicio causado por la sustitución de la batería
• Para una potencia dada, el peso de una batería de litio es la cuarta parte del peso de una batería de ácido-plomo
• El número de ciclos de descarga es más de cinco veces superior al de las baterías de ácido-plomo.
• En múltiples escenarios en los que se produce un corte de energía importante, la velocidad de carga es más de 4 veces superior

La solución de SAI que utiliza baterías de litio se está convirtiendo en la nueva opción para los clientes, debido a las ventajas de las baterías de litio, al descenso del precio de estas baterías y al coste creciente de las baterías de ácido-plomo

Dadas las nuevas tendencias, lo más idóneo es explorar e innovar de una forma activa, en lugar de perder el tiempo en discusiones sin contenido.

Huawei ha presentado la solución de alimentación y distribución integrada FusionPower para liderar estas nuevas tendencias de los sistemas SAI (UPS).

Los SAI de la serie FusionPower de Huawei integran los bastidores de entrada y salida y los propios SAI. Esto simplifica la configuración de la potencia y ahorra un 40% de ocupación en planta y un 60% de las horas de instalación. Su diseño con redundancia total de los módulos evitando que exista un punto único de fallo, la funcionalidad de notificación de las averías de los componentes clave, su comportamiento proactivo cuando el sistema se encuentra en una situación anormal y el sistema de gestión inteligente iPower, garantizan la fiabilidad de la operación del sistema y simplifican las actividades de operación y mantenimiento.

El sistema iPower permite visualizar la monitorización de todas las conexiones de alimentación y distribución, localiza las averías con precisión y proporciona las funciones de registro y análisis de la forma de onda de la señal en las averías. También comprueba el estado de los componentes vulnerables como ventiladores, condensadores y baterías, para identificar por adelantado las averías potenciales. El sistema iPower detecta de una forma inteligente la velocidad de los ventiladores, predice la duración del ciclo de vida de los condensadores, detecta la resistencia interna, la temperatura y el voltaje de las baterías y analiza el estado de capacidad (SOC) y el estado de operación (SOH) de las baterías. Asimismo, el sistema iPower proporciona la función de monitorización de la temperatura de los nodos del sistema de distribución de potencia, para detectar en tiempo real la temperatura de la pletina de cobre y facilitar una notificación temprana de los posibles problemas, para reducir el riesgo de incendios.

Además, los sistemas FusionPower de Huawei se utilizan conjuntamente con la solución SmartLi de Huawei para aumentar la fiabilidad de los centros de datos. En comparación con las baterías tradicionales de ácido-plomo, las baterías de litio inteligentes SmartLi de Huawei proporcionan una alta fiabilidad, una mayor duración de su ciclo de vida de servicio, una menor ocupación en planta y una operación y mantenimiento más sencilla. La solución SmartLi de Huawei tiene una tecnología única en el mercado de ecualización de la corriente activa, y permite utilizar conjuntamente bastidores de baterías nuevas y antiguas. La corriente circulante de los bastidores conectados en paralelo se puede controlar para que sea inferior al 2%, lo que facilita una reducción significativa de la inversión de capital (CAPEX). La solución SmartLi utiliza las celdas más seguras del mercado, esto es, las celdas de fosfato de litio hierro (LiFePO4), presenta un diseño modular y cuenta con un sistema de gestión de las baterías en tres niveles (a nivel de celda, de bastidor de baterías y del sistema de bastidores de baterías en paralelo) que garantiza la fiabilidad de las baterías de litio.