消除关键电力系统中的单点故障

所有产品都会随着时间而失效,这是生活中不可避免的事实。尤其令人恼火的是,任何系统的可靠性都取决于其中最不可靠的组件。一个著名的例子是一个46美分的计算机芯片的故障引起了一场对美国即将遭受导弹袭击的虚惊。令人欣慰的是,这个错误的警报很快就被识别出来,但该事件给了我们一个教训:除非您的系统是为处理内部组件故障而设计的,否则你就有系统故障的风险。

这正是为什么关键电源系统存在:如果电网电力故障,他们为您的关键任务提供备用电源。46美分芯片的教训也适用于您的关键电力系统。如果一个组件在需要的时候出了故障会怎么样?如果您不能承担关键电力系统故障的后果,您需要将系统设计为:任何单个组件的故障都不会使其崩溃。

单点故障和冗余

如果任何组件出现故障,都将导致整个系统停止运行,这种组件称为单点故障(SPOF)。46美分的芯片是一个SPOF,在一个典型的关键电力系统中,可以成为spof的组件列表很长,包括断路器、控制器、变压器和通信线路。

消除SPOFs是确保电力系统弹性的唯一有效方法,并且消除它们的唯一有效方法是在电力系统设计中为这些组件提供冗余;换句话说,添加备份或复制组件,以便在组件出现故障时接管,从而消除SPOFs。

1980年,一个有缺陷的46美分计算机芯片引起了一场美国遭受导弹袭击的虚惊。除非您的系统被设计为处理内部组件故障,否则将面临系统故障的风险。

设计方法

双冗余是一种设计方法,系统地检查系统的每个关键部件,不断地问,“如果这个组件失效了会发生什么?”如果组件故障的结果不可接受,为该组件提供冗余是解决方法。

根据2018年数据中心世界大会上提交的结果,所有关键数据中心故障中有48%是由设备故障或系统设计不当引起的。为关键组件提供冗余可以消除这两种风险:即使组件发生故障,系统设计也会通过冗余提供弹性和供应安全性。

更多详情,可免费下载我们的技术文献

关注哪些组件取决于您的关键电力系统是如何设计的,以及您需要哪种级别的弹性;因此,无法为关键电力系统实现冗余定义一个通用指南。

然而,我们也注意到,特定类型的错误往往会再次发生。基于此,我们准备了一份技术文献,列出了关键电力系统错误的常见原因,并解释了如何为发电机组起动器系统、主控制器和断路器等组件实施冗余。例如,为了实现发电机组起动机系统的冗余,可以为发电机组配备额外的起动机。如果发电机组控制器提供双起动器功能,也可以使用它来确保发电机组在需要时起动。

发电机组起动机。确保发电机组起动机系统的冗余是如何消除备用电源系统单点故障的一个例子。

DEIF双冗余技术文献很好地概述了如何通过消除SPOFs在关键电力系统中实现冗余。希望能为您提供参考,帮助您识别和解决设计与安装中的的问题。

相关链接:

免费技术文献:双冗余设计

博客:多主控系统在确保不间断关键电力的优势

案例:数据中心利用DEIF控制器实现N+1配置

作者

Rene Kristensen

Global Business Development Manager

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