高頻模塊化UPS電源N+X并聯冗余技術介紹

來源：存能電氣  日期：2019-06-21 14:34  瀏覽量：次

　　高頻模塊化UPS電源N+X并聯冗余技術介紹。高頻模塊化UPS電源為冗余可升級系統，N+X冗余，可根據用戶需求進行在線增容、維護；適用于中小功率的UPS產品，其滿足分散供電要求，安裝于標準的19英寸機柜中，也可以單獨使用。

　　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,模塊化UPS可靠性提高最重要的手段之一就是做冗余備份。傳統的塔式UPS冗余度需要做到100%,即"1+1"并聯模式,100%的冗余意味著多花一倍的錢,多占用一倍的空間,耗電量等運維費用都增加不少。

　　高頻模塊化UPS電源N+X并聯冗余技術介紹

　　高頻模塊化UPS電源產品采用模塊化設計與N+X并聯冗余技術，產品容量覆蓋20kVA到160kVA之間的各個功率段；模塊內部采用“模組化”設計，既保證了布局的緊湊又增加了整機的可靠性；模塊與機柜間采用熱插拔設計。UPS具備獨立的智能充電模塊；外接電池組的每組電池節數可從40節至32節任選。

　　模塊化UPS電源“N+X”結構意義很大,比如一個數據機房的使用年限幾十年,而UPS的使用壽命遠沒有這么長,這中間甚至要更換幾次。如用以上所述的塔式機就遇到了很大困難,而用以下這種就可以輕易地更新。

　　當前的模塊化UPS幾乎都是高頻機型結構。所謂高頻機UPS是指整流和逆變都工作在20kHz或以上的頻率。因為人的聽覺范圍在16Hz～20kHz之間。低于16Hz或高于20kHz的聲音,人就聽不到了。所以真正的高頻機UPS除了風聲外是聽不到任何噪聲的。但由于器件或技術上的一些問題,單機100kVA以上的UPS通常還做不到20kHz。

　　模塊化UPS電源冗余并聯控制的基本原理

　　信息技術的高速發展和廣泛應用，對其供電電源的質量和可靠性要求越來越高，多模塊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。以通信二次電源的構成方式為例，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。

　　目前逆變器的并聯控制方式有集中控制、主從控制、分散邏輯控制和無互連線獨立控制等方案。它在各臺模塊化UPS性能一致性很好的前提下，檢測本機輸出功率從一個周期到下一個周期的變化，按照一定的算法，調節本機輸出電壓相位，使各并聯單元之間的相位差調節到最小值，從而實現均流供電。

　　構成并聯系統時不用附加額外的控制模塊，理論上可以任意數目并聯，也可單機運行。允許熱插拔。所有的并機控制均在主控板上實現。UPS的其它部件幾乎沒有變動，各單機內部均有旁路。以雙機并聯為例，正常情況下，雙機并聯逆變輸出;其中一臺UPS關機或故障脫機時，由另一臺模塊化UPS單獨逆變供電;只有兩臺UPS都關機或故障脫機時，才轉向旁路供電。

　　模塊化UPS電源冗余并機的好處

　　1、如果設備總功耗需要200KVA的電源來供給的話，那么分成兩臺100KVA來供不但不是冗余，反而增加了電源的不安全性，以前一臺機好或壞各50%概率，現在兩臺機任一臺機壞都會導至好的一臺機超負荷當機，并不起到保護的作用。

　　2、如果設備總功耗在100KVA以內，那么可以做成備份電源，壞的概率就由50%變成25%了。

　　3、分開用電器來分別供電，某一壞不影響另一半，概率還是50%。

　　模塊化UPS電源冗余并機就是備份的意思，一臺機器有問題，另一臺機器頂上，是提高系統的可靠性的。如果你的實際負載不超過100KVA的話可以使用并聯冗余系統，如果你的實際負載大于100KVA的話，就不能使用該系統了。所以實際負載的容量不能超出兩臺并機模塊化UPS中的任何一臺。

　　總的來說：模塊化UPS電源并聯冗余方式一般由2臺或者多臺相同功率的UPS組成，負載均分，這種方式也被稱為N+1冗余方式，為負載提供的電源總容量是單臺電源容量的2倍。這種工作方式與單機工作方式及并機滿載冗余方式相比更加可靠，如果其中一臺UPS出現故障，它即自動退出并機隊列，剩下機器則繼續為負載供電。