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UPS并机是什么意思,UPS并机方式原理图有哪些?

UPS并机是什么意思?

UPS并机是指两个或多个UPS在同时工作的过程中,让相关的负载得以分散,承担的责任小了,它自然就可以降低故障发生的几率。这是由于当一台机器故障时,其他完好的电源会承担起故障电源的责任,短时间内整个系统的运行不会受到任何影响。主从热备式、互助式以及互动热备式是UPS并机的三种主要方式,三者在工作中由于线路连接方式以及工作方式的不同,往往会发挥出不同的作用,具有不同的优势,在选择的时候要结合设备的特性认真考量。

主从热备式UPS并机的优势是灵活性高、安装简单、不需要增加额外的辅助电路。该并机方式与UPS串联并没有较大的区别,缺点也与串联时一致,即正常使用时主机带负载,备机空载,导致两机的老化程度不一致,瞬间过载能力低。

互助式冗余并联UPS并机的优势是能够自动均分负载、瞬间过载能力强、不存在老化不均的问题。互助式冗余并联UPS并机有4路(市电1、市电2、旁路和电池)供电,两路UPS在正常情况下各带50%负载工作,如果其中一路UPS故障,则立刻脱离系统,负载自动切至另一路UPS。

单机故障时正常工作的UPS承受的负载由50%增至100%,相对于主从热备式的由0%增至100%,其负载变化小,因此系统过载能力较强,保证了输出的稳定性。互动热备式UPS并机有双路输出,两路UPS互为备用,但需要人工均分负载,当负载分配合理时,其瞬间过载能力很强。

UPS并机的五种常用方式

1、模块化并机+外置静态开关模式

这是目前比较高、大、上的模式,较费钱,先看结构:

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优点:

  • 任一台UPS故障停机后,负载都可以由剩余UPS承担;
  • 正常工作时,负载由所有UPS分担,负载率低;
  • 设置独立STS静态切换开关,并设有STS的维修旁路便于维护,STS故障的可靠性有所提高,降低风险点;
  • 负载也可分散配置,降低风险系数;

缺点:增设设备较多,2台UPS、2台STS、市电配电柜1台,需要占地面积较大,投资额较大。

2、并联式UPS热备份系统

这是目前最常用的模式,虽然成本不低,但是可靠性对得起这个价格,所有是最最常用的并机方式,如果您还想再节省一些钱,那就采用2+1并机方式:三台UPS并机,任何一台故障,都不会影响正常的供电。

下面是1+1并机的原理图:

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优点:

  • 任一台UPS故障停机后,负载都可以由剩余UPS承担;
  • 正常工作时,负载由所有UPS分担,负载率低;市电停止时,电池续航时间为所有电池组的累加时间;

缺点:

  • 技术要求高、调试复杂,要求并机UPS的品牌、型号、规格完全一致;
  • 对各台UPS的输出同步性要求高,一旦不同步产生环流,有可能导致短路故障。

3、旁路式UPS热备份系统

旁路式UPS冗余模式属于热备模式,即:在同一时刻只用一台UPS为负载提供电力,另一台等着,一旦运行着的主UPS故障,等待的UPS立即接管负载。原理如下:

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优点:

  • 易实现后期改造,不同品牌、不同容量UPS都可组建;
  • 可分开维保,且保证维保时负载仍受UPS保护;
  • 运行效率高于串联式UPS;
  • 市电停止时,电池续航时间为两组电池组的累加时间;

缺点:

  • UPS1的静态旁路开关为系统瓶颈,一旦故障可能导致负载断电;
  • UPS2长期空载运行,效率低;且电池组长期得不到放电,寿命下降。

4、串联式UPS热备份系统

串联UPS 是早期冗余模式受UPS技术落后限制而采取的一种冗余模式,现在已经不在使用,其原理如下:

UPS并机是什么意思,UPS并机方式原理图有哪些?

优点:

  • 任一台UPS故障停机后,负载都可以由剩余UPS承担;
  • 正常工作时,负载由所有UPS分担,负载率低;
  • 设置独立STS静态切换开关,并设有STS的维修旁路便于维护,STS故障的可靠性有所提高,降低风险点;
  • 负载也可分散配置,降低风险系数;

缺点:增设设备较多,2台UPS、2台STS、市电配电柜1台,需要占地面积较大,投资额较大。

5、单机在线式UPS

前面列举了并机冗余模式,最后看看UPS单机的原理:

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优点:

系统构架简单,控制逻辑易实现,造价低。

缺点:

  • 静态旁路开关为系统瓶颈,一旦故障可能导致负载断电;
  • 整机故障需更换时需要停电(可通过增加外部旁路解决);
  • 维保时切换到旁路市电供电,负载不受保护。

本文由 @孔明 发布于弱电智能网 。

题图来自Unsplash,基于CC0协议

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