1、UPS并联与串联热备方式
时下用户在选购三相UPS时,要在并联方式和串联热备方式中作以选择,就增加系统可靠性而言,双机并联的确是可以增加可靠度,当其中一台UPS出故障时,所有的负载可由另一台UPS承担。因此在应用时,负载的总容量较好不要超过其中一台UPS的额定容量,否则轻易发生过载。如以两台l00kVA三相UPS并机为例,负载较多不要超过100kVA。因此设备投资利用率较高仅为100kVA/200kVA=50%。而不是100kVA+l00kVA=200kVA,简朴来说是“l+1=1”,而不是“1+1=2”。而且每台UPS较高的负载比率也仅有50%。
双机串联热备机的应用同样可以达到增加系统可靠度的目的。其中主机UPS故障时,可由另一台串联的热备机承担所有负载。同样,负载的总容量亦不超过其中热备机的额定容量。设备投资的利用率较高也是为50%,但是串联的主机平时承受100%的负载。一般而言承载100%的负载UPS会比承载50%的UPS效率高。因此,经长年累月工作于在线的模式下,所节省的电费即相称可观。总的来说,串联的效率比并联的效率高。
此外,就“并联机可增加输出容量”而言,虽是事实,但为使双机并联的可靠度能得到保证,负载一般不超过任一台的额定负载。此种应用与串联热备UPS的应用相同。
就操纵而言,一般双机串联热备UPS在安装完毕后操纵即与单机一样简朴。但是在双机并联的应用中,因为双机并联需要考虑各UPS在电压、频率及相位三者完全一致前提下才可并联,因此操纵上必需留意上述事项。并且,双机并联要增加UPS的配件,以保证两台UPS要同时锁相输出,因此在长时间的运行下,并联机的故障率将会比串联机高。有时因电压、频率、相位无法一致,操纵时仅能保持主机运行而从机封闭。
另外在保养维修时,双机串联热备机在主机维修时,可由旁路从机提供不乱的电源,继承供给电力给负载,较为利便。但双机并联作维修时须先封闭其中一台UPS。而维修完再作并联运转时,须再次遵照其复杂的操纵程序开、关机,以确保向负载继承供电及使电压、频率、相位均一致而并联运行。
在双机并联的应用中,有时为使两机的电压、频率、相位保持一致,须额外加一个通讯单元(或称并联板),以便使两台并联UPS内部的微机处理(CPU)通讯。因此,此通讯单元或并联板由电缆线连至两台并联的UPS。额外增加了空间的据有率及连接的配置。而在双机串联热备机中则没有上述的通讯单元或控制单元,可节省空间。
2、UPS并联冗余与串联冗余的比较
(1)目的相同。UPS并联与串联都是为了进步UPS系统的可靠性。
(2)易实现性。UPS并联系统要通过并机装置实现并联,即使有的机型无须外加并机装置,但在控制上要有UPS间同步等控制连接(通常采用有线或无线方式)。热备份系统不需外加任何外部设备,这样就减少了故障点,可以利便地实现现场安装调节以及日常维护。
(3)灵活性。UPS并机系统必需由统一系列的UPS设备才能实现,而热备份系统只要主备机具备热备份功能就可以实现不同机型、不同品牌、不同系列UPS设备之间的热备份使用,且可以灵活地实现主机和备机之间的相互转换。
(4)隔离性。UPS并联系统要将两台UPS设备的输出并联,即将两个UPS的逆变器并联使用,两机之间没有完全隔离,两台UPS的功率单元部门处于一种动态的平衡供电状态。UPS并联系统因为两台UPS不完全隔离,因此,要求两台UPS的输出电压、频率波形畸变、输出阻抗以及上述指标的动态特性必需完全一致,其中任何一项的不一致都会导致并联系统的不不乱,假如不能及时解决,就会酿成严峻后果。
热备份系统中的两台UPS是完全隔离,独立运行的,热备份系统之间的切换通过主备机内部的自消息态开关实现。热备份系统因为具备了良好的隔离性,两套UPS单独运行,所以不存在并机系统的安全隐患。
(5)可靠性。在UPS并联方式下,因为诸多原因,如电网的频率扰动、负载的扰动等,都会引起UPS状态的变化。只要两台UPS的动态响应中有一项指标不一致,UPS为了自身的安全就会自动解开并联状态,改由其中一台单独供电,而泛起这种扰动状态时是UPS较轻易泛起题目的时候。假如此时供电的UPS泛起故障,将会造成供电系统的间断,失去并联的意义。热备份系统因为两台UPS单独运行,时刻处于备用状态,即使在动态过程中泛起主机故障,备机也可以及时投人使用,而不会造成停电事故。
(6)负载分配。UPS并联系统电两台UPS分担负载,当其中一台泛起故障时,另一台由半载变为承担全载,负载的波动对机器的影响相对较小。热备份系统正常时由主机承担全部负载,当主机泛起故障时,备用机由空载加至全载,免载的波动对UPS的影响相对较大。跟着目前UPS技术的改进,可以使得UPS在泛起100%的负载变化时,其输出不乱度保持在2%以内,很好地解决了上述题目,但对于动态特性在100%以上的UPS,在做热备份系统使用时要充分考虑这一因素。
综上所述,双机并联冗余系统不宜做增容使用,否则其冗余功能将会丧失。只有当面临某单一大负载,而单台UPS容量不能知足要求时,才可使用并联增容系统。双机串联热备机会比双机并联有较好的经济效益,而且具有相同的可靠度。总体来说,对于中央机房的UPS供电系统,采用多台UPS并联冗余方式较为适合,而对于分散负载,多台UPS串联(热备份)的供电方式较可靠。