模塊化UPS電源與傳統UPS性能結構對比

來源：存能電氣  日期：2019-05-09 10:44  瀏覽量：次

　　模塊化UPS電源與傳統UPS性能結構對比。隨著通信技術、信息技術的發展，眾多UPS廠商成功推出了模塊化UPS電源系統，模塊化UPS系統應采用符合行業標準的結構設計,對空間需求低，以模塊為安裝、擴容、維護單元,具備在線擴容、維護方便的特點，最大限度地提高系統的可靠性、可用性、安全性。

　　模塊化UPS電源與傳統UPS性能結構對比

　　①結構對比

　　模塊化UPS電源相對于傳統UPS在外部結構上就有所不同，它能夠將所有模塊安裝在標準機柜中，節省占地面積和空間，便于安裝使用與維護，從設計原理方面來講，模塊UPS本身就是一臺UPS，包括整流器、靜態旁路開關及附屬的控制電路等。

　　②可靠性對比

　　UPS系統的可靠性取決于平均無故障時間（MTBF）和平均故障修復時間（MTTR）的大小。傳統UPS的MTBF通常為150000小時，MTTR為（4～12）小時。

　　模塊化UPS可以通過增加功率模塊的冗余度來增加系統的MTBF。系統強大的自診斷功能和模塊化結構可大大減少MTTR，精確的指示和大屏幕顯示可幫助用戶立即確認故障點。模塊化UPS結構允許用戶在不對負載造成任何影響的情況下，通過簡單、快速地更換故障功率模塊即可完成維修。

　　③維修對比

　　傳統的UPS在出現故障的情況下，都需要專業技術人員到現場維修。如果采用模塊化UPS，因為所有的模塊都是采用熱插拔，所以不需要專業的技術人員，只要有備用模塊，用戶也可以自己進行維護。有故障可以拔下故障模塊，換上備用模塊，整個過程只需要幾分鐘。

　　機架式模塊化UPS在功率器件技術和制造工藝方面繼承了傳統UPS技術發展的成果，但在系統架構方面，以多模塊并聯為基礎，不僅實現了系統模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統模塊獨立運作、相互協作和平穩轉換的關系。

　　④運行成本比較

　　傳統UPS對于電池的充放電管理較單一，往往采用恒流充電、長期浮充等簡單的充電方式。長期的浮充不僅會使蓄電池極板硫化，降低容量，更影響了蓄電池的性能，也就降低了UPS系統的可靠性。快速老化的蓄電池需要頻繁的更換，有時會超過UPS主機的購買價格，給用戶帶來了很大的維護成本壓力。

　　模塊化UPS采用了“三階段”智能充電系統，能夠延長蓄電池30%的壽命。第一階段，充電器在很短的時間快速補充蓄電池損失的能量；第二階段，充電器的輸出電壓緩慢上升，后轉為均充狀態；第三階段，由于充電電流的持續減少，充電器進入到12小時長的浮充狀態。

　　傳統UPS并聯冗余存在的隱患

　　傳統UPS電源在并機冗余運行時必然存在交流環流，當環流過大時會導致系統宕機，這是傳統UPS電路結構所無法克服的;

　　傳統UPS電源在并機冗余運行時，如其中任一電源內部靜態開關損壞，會導致整個供電系統宕機;

　　傳統UPS電源在并機冗余運行時，如均流不一致、負載功率分配不當，會導致整個供電系統宕機;

　　傳統UPS電源在并機冗余運行時，如對其進行在線擴容、升級、維護風險較大，操作不當會導致整個供電系統宕機;

　　結論：傳統UPS電源并機數量越多，可靠性反而降低。

　　模塊化UPS電源具有哪些優勢？

　　一、模塊化UPS電源采用分散控制+集中調度，無需配置主從機，功率模塊內DSP負責全自動化數字控制，監測控制單元負責調度，功能解耦，降低了邏輯復雜度。

　　二、超強的適應惡劣電網環境能力，模塊化UPS具備超寬的輸入電壓頻率范圍：138~485V，寬輸入頻率范圍：40~70HZ，能夠適應惡劣的電網環境;延長電池壽命。

　　三、采用了領先的逆變技術，模塊化UPS電源采用三電平逆變技術，三相四線MOSFET逆變使用較低的開關頻率得到更高層次的變壓器輸出電壓，因此切換損耗小，效率高，同時輸入EMI濾波使得輸入諧波電流更低。

　　四、超強的過載能力

　　有效減少因負載突變過載導致的輸出切換次數，確保系統的安全和穩定運行最大程度上保證其設備的供電可靠性。

　　五、超強的充電能力

　　每個功率模塊都具備充電功能，提高充電能力，避免了單充電板故障造成的影響。

　　六、高輸入功率因數

　　在所有負載和電壓的狀況下輸入功率因數約等于1，這意味著輸入電流的需求更低，從而輸入電纜、空氣開關的需求更低，這將大大降低企業成本。另外由于模塊化UPS電源對市電電網呈現為純阻性的功率因數，常規一般為0.8導致前端成本高，需要額外的電容校正，降低運行效率。

　　總結：模塊化UPS電源與傳統UPS電源的運行成本對比更低，模塊化UPS具有傳統UPS不可比擬的優勢，模塊化UPS優勢安全可靠性更高。單個模塊出現故障不影響系統正常運行，無須停機等待修復，因此用戶不會因UPS模塊故障而造成損失。