Huawei voert live-tests uit op UPS met 160 parallelle modules.

Gepubliceerd op 16 februari 2016

Vlak voor de jaarwisseling kwamen 300 energiespecialisten en wetenschappers bij elkaar tijdens een event dat werd georganiseerd door China Data Center Committee (CDCC) en China Power Supply Association (CPAS) in samenwerking met Huawei. Doel van de bijeenkomst was te komen tot betere testen voor modulaire UPS’en. Huawei greep dit event aan om voor het eerst een uit acht parallel geschakelde UPS’en van 800 kVA/KW te demonstreren.

Dit systeem bestaat in totaal uit 160 40 kVA/KW-modules. Interessant aan de demo was dat het systeem live en tegenover een publiek van 300 conferentiebezoekers aan een aantal tests werd onderworpen. De tests werden begeleid door technici van TL Certification Center. In totaal werden 18 tests uitgevoerd. Negen daarvan werden uitgevoerd op individuele UPS-systemen en nog eens negen op de parallel geschakelde UPS. Doel van de beproeving was aan te tonen dat dit soort sterk modulair en parallel geschakelde systemen in ‘real life’-situaties toegepast kunnen worden. Wat tijdens de demo duidelijk werd, is dat deze parallel geschakelde UPS beduidend beter presteert ten opzichte van conventionele oplossingen. Dat bleek met name uit zogeheten ‘same scenario’ testen en uit een vergelijking van de duur van het benodigde onderhoud. Interessanter nog was de reeks van betrouwbaarheidstesten die werden uitgevoerd. Tijdens de demo werd met name gekeken naar drie aspecten: de betrouwbaarheid van de modules, de mogelijkheden om in het geval van een storing in een van de modules deze van de rest van het systeem te scheiden (fault isolation) en loop current (lusstromen).

Betrouwbaarheid Modules
De betrouwbaarheid van het volledige UPS-systeem of de parallel geschakelde deelsystemen is afhankelijk van de betrouwbaarheid van iedere individuele module. In de toelichting hanteerde Lv Yihang, General Manager UPS Products bij Huawei, het begrip ‘Three Friendly’. daarmee bedoelde hij dat een betrouwbare UPS-module ‘grid friendly’ dient te zijn, maar ook ‘load friendly’ en ‘environment friendly’. Vlak voor de jaarwisseling kwamen 300 energiespecialisten en wetenschappers bij elkaar tijdens een event dat werd georganiseerd door China Data Center Committee (CDCC) en China Power Supply Association (CPAS) in samenwerking met Huawei. Doel van de bijeenkomst was te komen tot betere testen voor modulaire UPS’en. Huawei greep dit event aan om voor het eerst een uit acht parallel geschakelde UPS’en van 800 kVA/KW te demonstreren.

Grid friendly
Tijdens de tests gebruikte Huawei een input die behoorlijk vervormd was. Dit zijn metingen die afkomstig zijn van realistische situaties in de Chinese steden Chengdu en Anshan. Tijdens de live-demo bleek de UPS echter ook onder dit soort omstandigheden stabiel te functioneren bij blokgolven en harmonische componenten tot wel 30 procent.

Load friendly
Uit de tests kon met succes de full-load capaciteit van de UPS worden geverifieerd onder diverse belastingen, zoals RCD, pure capacitative, pure inductive en pure resistive.

Environment friendly
Onder deze noemer vallen een aantal eisen ten aanzien van de mate waarin de UPS kan omgaan met variaties in temperaturen, de luchtvochtigheid, luchtkwaliteit (met name stof) en weersomstandigheden als zoute lucht bij toepassingen op en nabij de zee. Huawei heeft hiertoe tests uitgevoerd in de Chinese provincie Hainan, waar een testlocatie werd gevonden die zich slechts 300 meter van zee bevindt. Deze locatie is met name interessant om in dit deel van China te maken vanwege hoge temperaturen, een hoge luchtvochtigheid, regelmatig optredende onweersbuien gedurende het gehele jaar en een hoge concentratie zout in de lucht. De snelheid waarmee apparatuur onder dit soort omstandigheden veroudert, is tientallen malen hoger dan in meer landelijke en gematigder omstandigheden. Tijdens de tests kwamen uiteraard soms aspecten van het ontwerp naar voren die verbeterd konden worden. Door deze punten aan te pakken was Huawei uiteindelijk in staat om de testopstelling twee jaar lang zonder problemen te laten functioneren.

Foutisolatie
Lv Yihang gaf tijdens de demo aan dat het bereiken van een grote betrouwbaarheid van een module niet automatisch betekent dat daarmee ook de gehele modulaire UPS betrouwbaar is. Het systeem bestaat immers uit meerdere modules die onderling met elkaar verbonden zijn. Een fout in een module kan storingen veroorzaken in andere modules en zelfs ‘output outages’ veroorzaken in het gehele systeem. Er dient dus te allen tijde een mechanisme ingebouwd te worden dat zorgdraagt voor foutisolatie. Zo niet dan is een modulair of parallel systeem simpelweg minder betrouwbaar dan een conventioneel UPS. Daarom heeft Huawei gekozen voor een ontwerp waarbij kritische componenten dubbel zijn uitgevoerd. Denk aan de main control unit, de communicatiebus, de hulpvoedingen en de ventilatoren. Daarnaast is veel werk gestoken in het ontwikkelen van technologie die bedoeld is om eventuele storingen snel te kunnen detecteren, terwijl ook voorzien is in een goede back-up van de in het systeem aanwezige software en hardware. Dat geldt voor zowel de input-, output- als batterij-poorten van het systeem. Op deze manier kan een module die onverhoopt een storing vertoont snel worden geïsoleerd. Op het moment dat de kortsluiting zich tijdens de testfase in Hainan voordeed, gaf de UPS een alarm. Hoewel door de kortsluiting een IGBT (insulated gate biplot transistor) was beschadigd, bleef de UPS naar behoren in inverter mode functioneren. Zonder dat werd overgeschakeld naar bypass mode en zonder dat verder vlammen of rook werden geproduceerd. Het monitoringssysteem gaf bovendien correct aan om welke module het bij deze storing ging.

10 Modules Parallel
Binnen de UPS-industrie woedt al lange tijd een discussie over de vraag wat het beste aantal parallel geschakelde modules is. In eerste instantie leek consensus te ontstaan dat we het beste konden kiezen voor maximaal acht of tien modules. Daarbij werd de volgende redenatie gevolgd. De UPS is een producent van wisselspanning. Om dit soort apparaten parallel te kunnen schakelen, dient sprake te zijn van synchronisatie van fase, frequentie en amplitude. Hiervoor zijn krachtige processoren nodig evenals een high-speed communicatie tussen de diverse modules. Daarmee kan vrij eenvoudig de bovengrens worden bepaald: 8 tot 10. Tot 2000 vormden deze overwegingen inderdaad een bottleneck. Doordat processoren veel krachtiger zijn geworden (met name de speciale digital signaling processors die in dit soort systemen worden gebruikt) en de snelheid waarmee data kan worden uitgewisseld eveneens fors is toegenomen (van kbit/s naar Mbit/s) is van de hiervoor genoemde beperking in het aantal parallelle modules inmiddels helemaal geen sprake meer. Synchronisatie is nog steeds van cruciaal belang. Ontstaat er een asynchrone situatie dan levert dat onherroepelijk niet te controleren lusstromen binnen het parallelle systeem. Daarmee is de belangrijkste indicator voor het prestatieniveau van een parallelle UPS de lusstroom van het systeem. Die moet volgens de huidige standaarden minder dan 5 procent bedragen. Zijn vier UPS’en parallel geschakeld bij gebruik van de gangbare tower mounted mode dan bedraagt de lusstroom circa 5 procent. Lv Yihang nodigde technici die tijdens de demo aanwezig waren om lusstroomtesten uit te voeren op het systeem met 160 parallelle UPS-en. De tests lieten 1,7 procent als maximum zien. Volgens Lv Yihang kunnen we verwachten dat veel UPS-fabrikanten op basis van de momenteel beschikbare technologie parallelle UPS-en zullen uitbreiden die bestaan uit maximaal 20 tot 40 modules. Huawei wil echter een stap verder en investeert daarom nadrukkelijk in UPS-systemen die uit veel grotere aantallen parallel geschakelde modules kunnen bestaan.

Terugkeren

Meld je aan voor de Elinex nieuwsbrief:

22 oktober 2020 - 14:27 - Houd Elinex dichtbij! Wat als de #stroom uitvalt? https://t.co/0jigkAS2Fg https://t.co/C8BmA4QvTJ
15 oktober 2020 - 17:07 - De start van een groot noodstroomproject voor een klant in Ghana! Meewerken aan zo’n mooi project? Solliciteer dan… https://t.co/qEX0E7YS1P
12 oktober 2020 - 16:28 - Team Elinex heeft er mankracht bij 👨🏻‍🤝‍👨🏽 Samen gaan we onze processen nog beter maken! Klik op de link voor meer… https://t.co/hyObtXza9Z
8 oktober 2020 - 16:29 - Elinex heeft @ElevenSportsBEn ontzorgd met de verhuizing van haar noodstroomvoorziening en onderhoudt tevens de UPS… https://t.co/gytxjIFGdJ
1 oktober 2020 - 16:36 - Met meer dan 300 zorglocaties verdeeld over Zuid-Holland zorgt @ipsedebruggen in samenwerking met Elinex voor een v… https://t.co/0NLISzdF0Q
7 september 2020 - 17:12 - Voor onze afdeling Order Fulfilment zijn wij op zoek naar een enthousiaste werkvoorbereider met een flexibele, klan… https://t.co/HRb5179EJ0
2 september 2020 - 15:44 - Welkom in ons team Giovanni en Job 🤩 Lees jij dit bericht en ben je toevallig op zoek naar een nieuwe uitdaging? Be… https://t.co/XB4RzmAMA0
27 augustus 2020 - 12:12 - Dankzij onze #noodstroomvoorziening kan het wetenschappelijk onderzoek door @vib_mec_core blijven plaatsvinden tijd… https://t.co/Fc18F9V7aH
20 augustus 2020 - 15:30 - Van iedere ruimte kan nu een modulair datacenter gemaakt worden! Lees meer over het @Huawei Fusion Model Modulair D… https://t.co/f3MS91c4wH
13 augustus 2020 - 16:20 - Een noodstroomconfiguratie buiten de bedrijfsmuren opstellen is pure winst. Zeker als de noodstroomvoorziening niet… https://t.co/BvrBXFWoi9
6 augustus 2020 - 11:15 - Elinex mocht de noodstroomvoorziening realiseren voor het onlangs geopende gemechaniseerde nationaal distributiecen… https://t.co/n9CxL9SDP8
30 juli 2020 - 11:47 - Wij zijn op zoek naar elektromonteurs die zich verder willen specialiseren op het gebied van noodstroom UPS-project… https://t.co/wlZ9dkEhJj
23 juli 2020 - 14:54 - Zie hier het begin van een (maatwerk) noodstroomoplossing voor locaties van Rijkswaterstaat langs de rijkswegen! Me… https://t.co/XTkV5gC6AX
16 juli 2020 - 16:22 - Dankzij Marius is het gras bij Elinex altijd groener 🌱 Bekijk onze vacatures via https://t.co/phfL7m1ML7 https://t.co/mqozH5sMZH
9 juli 2020 - 12:40 - Inmiddels zijn @GlobaleDC en Elinex al 11 jaar partners. Ook voor het onlangs opgeleverde derde datacenter is Eline… https://t.co/tYOyr980IS
2 juli 2020 - 10:58 - Tevreden klanten = reden voor gebak! https://t.co/U0oa4dbm96
18 juni 2020 - 17:14 - Ondanks de coronacrisis gaat Elinex door met het uitwerken van haar toekomstplannen, zo wordt er een stuk magazijn… https://t.co/pqBhkHVdXL
11 juni 2020 - 15:08 - Omdat onze business blijft groeien zijn wij blij met de komst van Marco die ons magazijn & expeditie team komt vers… https://t.co/9Uzu7K2H8c
4 juni 2020 - 17:52 - Tot ons verdriet is oprichter en eigenaar van Elinex Power Solutions B.V. Huub van Raamsdonk overleden op donderdag… https://t.co/wKGQU2TPSU
25 mei 2020 - 16:33 - Zo nu en dan geeft onze service engineer Eric ons een kijkje in zijn werkzaamheden. Deze keer doet hij dat door mid… https://t.co/OllDTzYwkg