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UPS电源并机四种方式的优缺点
发布时间:2008-10-27 21:03:36    
主从热备份

主机带负载,备机空载,备机接入主机的BYPASS(旁路)输入端(见图1)。
优点:

  1. 灵活性高,不受品牌限制。
  2. 安装简单,无需额外调试。
  3. 不增加额外辅助电路,不增加购置成本。
  4. 可作n+1热备份,可分期扩容。 图1主从热备份(单机带载)

缺点:

  1. 瞬时过载能力低。
  2. 两机老化不一致。
  3. 备机电池长期不处于浮充状态,影响电池寿命。

    互动热备份

两机分别带负载,预先由人工分配负载,是主从热备份的改进型(见图2)。
优点:

  1. 本方案是主从热备份的改进型,是人工一次分配负载的并机方案。除保留主从热备份的优点外,全部克服其缺点。 图2 互动热备份。
  2. 瞬间过载能力强。
  3. 不存在备机电池长期浮充状态。
  4. 没有冗余并机方案的致命弱点——环流。

缺点:
如果负载功率不能由人工分配时,此方案不适用。

互动热备份(ATS)

单机带载,单元互动(见图3)。
优点:

  1. 由于采用单元互动,系统故障机率大大下降。
  2. 两台UPS可轮换工作。 图3互动热备份(ATS)
  3. 没有瓶颈故障点。

缺点:
瞬时过载能力低。

冗余并联(N+X)

自动均分负载。从并机柜、并机模块、并机板、无线并机到数码控制自动并机(并机之UPS采用电流控制均分,完全独立控制)的发展过程(见图4)。
优点:

  1. 瞬间过载能力强。
  2. 自动均分功率。 图4 冗余并机(双机带载)

缺点:

  1. 存在环流,不同并机方法,具有不同环流。环流增加无功损耗,降低系统可靠性。
  2. 无论何种并机方案,均需增加额外辅助电路,随之而来是增加成本,增加故障点。
  3. 结论
      1. 冗余并联功率均分,技术档次最高。如能彻底解决环流,才能认可本方案可靠性最高。但如果并机环流处理不好,则严重影响其可靠性,无功损耗增大。
      2. 目前流行的并机板冗余并机方案,由于采用电压控制方案,未能彻底解决环流问题,除了调试均分负载困难外,还存在老化漂移及温度漂移的致命缺点。
      3. 如果冗余并机采用并机板方案,而又未解决环流这一核心问题时,其并机可靠性还不如主从热备份,更不如互动热备份。
      4. 从兼顾可靠性与投资成本两方面原因考虑,建议采用互动热备份(ATS)。
      5. 有些品牌UPS单机运行可靠性已经很高,单机(仅逆变器工作)平均无故障时间已达20万小时(约22年),不仅是解决了可靠性的问题,而且也达到扩容要求。

摘自《UPS应用》第30期
2008年3月1日