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五种常用的UPS电源并机方案

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,较费银子,先看结构:

五种常用的UPS电源并机方案

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Money,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:

五种常用的UPS电源并机方案

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:

五种常用的UPS电源并机方案

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:

五种常用的UPS电源并机方案

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:

五种常用的UPS电源并机方案

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;

总结:

目前,最常用的方式是方式“2”;要求更高的用户采用方式“1”;在实际应用中也常用到方式“3”,也仅仅在系统升级了,原来老UPS又能正常工作,丢弃了很可惜,怎么办呢?那就当个“热备”的角色为新UPS的旁路供电吧(UPS正常运行时旁路处于非供电等待状态)。

老话说得好:适合自己的才是对的,选好UPS,选好冗余方式,请根据自己实际的需要,选好可靠性与价格的平衡点。

本文由 @Chloe 发布于弱电智能网 。

题图来自Unsplash,基于CC0协议

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