UPS不間斷電源設(shè)計(jì)配置中的N系統(tǒng)是什么意思?

來源：存能電氣  日期：2020-08-25 09:46  瀏覽量：次

UPS不間斷電源設(shè)計(jì)配置中的N系統(tǒng)是什么意思?由于UPS不間斷電源設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此自身容易發(fā)生故障，設(shè)備冗余可以提高可用性，UPS系電源統(tǒng)便有了N、N+X、2N、”市電+U電“等架構(gòu)。N系統(tǒng)滿足基本需求，沒有冗余的UPS設(shè)備。它的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單，硬件配置成本低廉。

UPS不間斷電源設(shè)計(jì)配置中的N系統(tǒng)是什么意思?

在UPS不間斷電源設(shè)計(jì)配置的計(jì)算過程中，通常采用字母“N”來指代UPS電源設(shè)計(jì)配置。例如，并聯(lián)冗余系統(tǒng)也稱作N+1設(shè)計(jì)，而雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以用2N來表示。

“N”可以簡單地定義為關(guān)鍵負(fù)載的“need（需求）”。換而言之，即滿足所保護(hù)設(shè)備供電量的電源容量。我們可以用RAID（獨(dú)立磁盤冗余陣列）系統(tǒng)等IT設(shè)備來解釋“N”的用途。例如，如果存儲容量需要4個(gè)磁盤，且RAID系統(tǒng)正好包含4個(gè)磁盤，則稱這是一個(gè)“N”設(shè)計(jì)。反之，如果RAID系統(tǒng)有5個(gè)磁盤，而存儲容量只需要4個(gè)磁盤，則為“N+1”設(shè)計(jì)。

簡單來說，N系統(tǒng)指由單個(gè)UPS電源模塊或容量與關(guān)鍵負(fù)載規(guī)劃容量相等的一組并聯(lián)UPS電源模塊構(gòu)成的系統(tǒng)。迄今為止，這種類型的系統(tǒng)是UPS電源行業(yè)中使用最為廣泛的配置。辦公類型的小型UPS電源即屬于N配置。

同樣，對于規(guī)劃設(shè)計(jì)容量為400kW，面積為500平方米，5000平方英尺的計(jì)算機(jī)房，如果采用單個(gè)400kW的UPS電源或在公共總線上采用兩個(gè)并聯(lián)的200kWUPS，那么也屬于N配置。因此，可以將N配置視作為關(guān)鍵負(fù)載供電的最低要求。

擴(kuò)充N配置的一種方式是為系統(tǒng)提供“維護(hù)”或“外部”旁路。若采用外部旁路，那么在需要進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可以將整個(gè)UPS電源系統(tǒng)（模塊和靜態(tài)旁路）安全的關(guān)閉。維護(hù)旁路與UPS電源共用一個(gè)配電盤，并且與UPS輸出端直接相連。

當(dāng)然，正常情況下這條電路處于斷開狀，僅當(dāng)UPS電源模塊轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路時(shí)才合上。在設(shè)計(jì)過程中，必須采取某些措施以防止當(dāng)UPS不間斷電源未能轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路時(shí)，維護(hù)旁路電路接通，如果安裝正確，維護(hù)旁路可確保UPS電源模塊安全運(yùn)行而無需擔(dān)心負(fù)載停機(jī)，因而是系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的組件。

模塊化UPS系統(tǒng)N+X并聯(lián)冗余功能介紹

傳統(tǒng)的塔式UPS冗余度需要做到100%，即“1+1”并聯(lián)模式，100%的冗余意味著多花一倍的錢，多占用一倍的空間，耗電量等運(yùn)維費(fèi)用都增加不少。“N+1”多機(jī)并聯(lián)使系統(tǒng)的冗余度降到了100%以下，并很容易構(gòu)成容錯(cuò)性超過一次的“N+X”并聯(lián)冗余系統(tǒng)。

模塊化UPS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“N+X”并聯(lián)冗余，并聯(lián)冗余UPS模塊化冗余系統(tǒng)容錯(cuò)能力冗余備份，冗余度不間斷電源模塊化UPS的基本作用就是為負(fù)載提供高質(zhì)量、不間斷的電力輸出。

模塊化UPS產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì)與N+X并聯(lián)冗余技術(shù)，產(chǎn)品容量覆蓋20kVA到160kVA之間的各個(gè)功率段;模塊內(nèi)部采用“模組化”設(shè)計(jì)，既保證了布局的緊湊又增加了整機(jī)的可靠性;模塊與機(jī)柜間采用熱插拔設(shè)計(jì)。

“N+1”UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢

增強(qiáng)UPS供電系統(tǒng)的“容錯(cuò)”功能：在由“N+1”臺UPS所構(gòu)成的UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行中，如果其中某臺UPS因故”出故障”時(shí)、剩下的N臺UPS具有足夠的”帶載能力”向后接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供純潔的、穩(wěn)壓的UPS逆變器電源，從而確保各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全運(yùn)行。

提高UPS供電系統(tǒng)的可靠性：例如“1+1”并機(jī)系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間（MTBF）是UPS單機(jī)6倍左右。如果再考慮到：當(dāng)今的中、大型UPS的MTBF值已高達(dá)40-50萬小時(shí)的話，“N+1”UPS冗余供電系統(tǒng)的MTBF值可達(dá)250萬小時(shí)左右。

提高UPS供電系統(tǒng)的可維護(hù)性：它允許在UPS的逆變器電源供電的條件下、對位于UPS并機(jī)系統(tǒng)中的某臺UPS單機(jī)執(zhí)行”不帶電”的定期維護(hù)/故障檢修操作。

未來數(shù)據(jù)中心供電發(fā)展的整體趨勢是由高壓/集中式/交流大UPS向低壓/分布式/直流小UPS方向發(fā)展，由機(jī)房外集中式鉛酸電池向IT機(jī)柜內(nèi)分布式小（鋰）電池方向發(fā)展，從化石能源向綠色能源方向發(fā)展。