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UPS常见的冗余系统原理

发布时间:2021-06-17 17:12:59 | 发布者:易信科技

由于UPS设备结构复杂,因此自身容易发生故障。设备冗余可以提高可用性,以下是UPS冗余系统的相关原理。

 

一、什么是并联冗余UPS系统?

该系统由两个或多个单机UPS系统组成,各单机UPS输出并联连接到一个公共的母线。

 

二、UPS冗余系统的分类

(1)N系统

多台单机并联可以只扩容而不增加冗余度,即没有冗余的UPS设备。 它的优点是系统简单,硬件配置成本低廉;由于UPS工作在设计满负荷条件下,因此效率较高。其缺点是可用性低,当UPS发生故障,负载将转换到旁路供电,无保护电源;在UPS、电池等设备维护期间,负载处于无保护电源状态;存在多个单故障点。

 

(2)N+X并联冗余系统

指由N+X台型号规格相同且具有并机功能的UPS设备并联组成的系统,配置N台UPS设备,其总容量为系统的基本容量,再配置X台(X=1~N)UPS冗余设备,允许X台设备故障退出检修。

数据中心常用系统一般是按N+1配置,即其中N个单机UPS可供全部负载,再增加一个作为备用,称为 N+1 并联冗余系统。当只有一个单机故障时,N+1系统仍能正常工作。N+1并联冗余系统,可以扩大输出容量,可以增加冗余功能。

 

(3)2N(也被称为“双母线ups供电系统”)

为了消除单点故障,高等级数据中心通常采用2N冗余系统。该系统是指由两套或多套UPS系统组成的冗余系统,每套UPS系统NUPS设备的总容量为系统的基本容量。该系统从交流输入经UPS设备直到双电源输入负载,完全是彼此隔离的两条供电线路,也就是说,在供电的整个路径中的所有环节和设备都是冗余配置的,正常运行时,每套UPS系统仅承担总负荷的一部分。这种多电源系统冗余的供电方式,克服单电源系统存在的单点故障瓶颈,对于少数单电源设备的情况,可通过安装小型STS设备,保证其供电可靠性。采用2N冗余系统可用性得到明显提高。


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三、按并联冗余UPS系统的旁路种类分类

(1)分散旁路并联冗余UPS系统

在该系统中,每个单机UPS 内部都配置静态旁路开关。不需要并机柜,各单机UPS可以直接并联。下图是分散旁路并联冗余UPS系统的结构。


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(2)集中旁路并联冗余UPS

该系统中的每个单机UPS都没有静态旁路。整个并联冗余UPS系统配置一个集中的静态旁路和维修旁路,安装在一个独立的并机柜中。静态旁路开关和维修旁路开关的容量应按满足系统输出容量配置,即N+1并联冗余UPS系统的旁路开关的容量应大于或等于N台单机UPS 的容量。


如下图所示,是集中旁路的并联冗余UPS系统,系统有三个单机UPS 和一个并机柜组成,并机柜配置有静态旁路开关和维修旁路开关。

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