UPS模塊串聯冗余和模塊化UPS電源并聯冗余

來源：存能電氣  日期：2019-08-07 13:44  瀏覽量：次

　　UPS模塊串聯冗余和模塊化UPS電源并聯冗余。串聯冗余配置亦可稱為"N+1"系統，不過，它與通常情況下用N+1表示的并聯冗余配置截然不同。模塊化UPS電源并聯實現高可靠性大容量電源被供認為今電力電子技術發展的重要方向之一。從最初的單模塊供電發展到1+1冗余，現在N+1方式已被廣泛認可。

　　UPS模塊串聯冗余是什么？

　　串聯冗余配置有時也稱為“N+1”系統，不過，它與通常悄況下用N月表示的并聯冗余配置截然不同。串聯冗余設計概念既不需要并聯總線，也不要求模塊的容盆必須相同，甚至不耍求模塊來自同一個制造商。

　　在該配置中，正常情況下由一個主要的或主UPS模塊為負載供電。同時.一個串聯的或輔助的UPS為主UPS模塊的靜態旁路供電。該配置要求主UPS模塊的靜態旁路具有單獨的輸入電路，這種方式可以在保留現有UPS的情況下.對之前的無冗余配置進行擴充，以獲得一定程度的冗余。

　　在正常運行條件下，主UPS模塊將承擔起全部關鍵負載的供電，串聯模塊不承擔任何負載。一旦主模塊負載轉換到靜態旁路上，串聯模塊將即刻接受主模塊的全部負載.因此，必須仔細選取串聯模塊，以確保它能夠迅速承擔起負載。如果它不能完成該任務，它自身或許可以轉換到靜態旁路，但這樣一來，便使得該配置方案所提供的冗余保護消失殆盡。

　　對于這兩個模塊而言.只需將負載轉換到另一個棋塊，便可輕松提供服務。由于輸出線路仍存在單故障點，因此，維護旁路仍然是一項重要的設計功能。整個系統每年需要停機2-4小時，以便對系統進行預防性的維護。雖然該配置方案的可靠性提高了，但往往卻被開關裝置及相關控件的復雜性所抵銷。

　　模塊化UPS電源并聯冗余介紹

　　UPS的基本作用就是為負載提供高質量、不間斷的電力輸出,但其本身沒有容錯能力,一旦出現問題就會造成很大影響,UPS可靠性提高最重要的手段之一就是做冗余備份。模塊化UPS可以實現“N+X”并聯冗余，模塊化UPS不間斷電源并聯冗余技術不僅可以增加供電系統的容量，還能更好地保證設備用電的安全穩定，因而一些精密設備中應用越來越受到人們的重視，成為大容量UPS供電系統的研究熱點。

　　模塊化UPS電源冗余并聯技術避免了資源浪費。模塊化UPS通過可擴充的模塊結構有效解決了這一問題，它可以幫助用戶在未來發展不明確的情況下分階段進行建設和投資。

　　模塊化UPS不間斷電源N+X并聯冗余，冗余模塊數量可以任意設置，系統可用性達99.9999%，MTBF(平均無故障時間)長達25萬小時以上，可以方便地將故障模塊拔出進行維修支持柜間并聯、最大并機數量4個機柜，并機時可以共用電池組。

　　UPS電源并聯冗余的發展趨勢

　　1）并聯機器數量的多元化、并聯控制方式多樣化。

　　2）小功率UPS電源中以比較低成本實現了較先進的并聯策略方式目前可并聯逆變電源多為中、大型功率UPS電源，因此為實現其并聯運行，控制電路成本增加一些對總成本影響不會很大。而普通小功率UPS不間斷電源的控制電路一般都較為簡單，性能也不如大功率好，因此要實現其并聯運行，電路的設計就是比較困難的一件事情。

　　3）采用新型的高應用性電源系統設計計劃今后的UPS電源系統大多以多模塊化并聯運轉均流控制的形式為主，并采用熱插拔維修的方式來進步整個系統的工作性能。

　　4）采用高頻鏈構造技術為完成UPS不連續電源的并聯，進步性能和減小模塊的體積，大多采用高頻鏈構造技術。逆變器中減少了工頻變壓器，安裝的體積和重量大為減輕，同時也節約了本錢，減少了安裝的復雜性。

　　5）采用新型的逆變電源控制技術在新型功率開關器件技術逐步成熟以后，為了進一步進步逆變器的動態和靜態特性，相應提出了許多新的控制辦法，如在瞬時值電壓控制根底上的電流前饋控制、基于變構造理論的滑膜控制、在三相逆變電源系統中采用空間矢量控制、基于微處置器的無差拍控制、滯環電流控制等。這些新型控制辦法在很大水平上進步UPS不連續電源的各項性能指標。

　　6）采用全數字化控制技術為了進步系統的控制性能和完成并聯控制的復雜算法，UPS不連續電源的控制最好采用全數字化控制計劃，如采用單片機或DSP來完成系統的檢測、運算和控制。

　　總的來說：UPS電源并聯與串聯都是為了提高UPS系統的可靠性。模塊化UPS電源具有高效率、高性能的雙轉換在線式，單相輸入、單相輸出的UPS產品。采用模塊化、數字化和塔式/機架式雙安裝模式設計，具有“1+1”并聯冗余的功能。