高频模块化UPS电源N+X并联冗余技术介绍

来源：存能电气  日期：2019-06-21 14:34  浏览量：次

　　高频模块化UPS电源N+X并联冗余技术介绍。高频模块化UPS电源为冗余可升级系统，N+X冗余，可根据用户需求进行在线增容、维护；适用于中小功率的UPS产品，其满足分散供电要求，安装于标准的19英寸机柜中，也可以单独使用。

　　UPS的基本作用就是为负载提供高质量、不间断的电力输出,但其本身没有容错能力,一旦出现问题就会造成很大影响,模块化UPS可靠性提高最重要的手段之一就是做冗余备份。传统的塔式UPS冗余度需要做到100%,即"1+1"并联模式,100%的冗余意味着多花一倍的钱,多占用一倍的空间,耗电量等运维费用都增加不少。

　　高频模块化UPS电源N+X并联冗余技术介绍

　　高频模块化UPS电源产品采用模块化设计与N+X并联冗余技术，产品容量覆盖20kVA到160kVA之间的各个功率段；模块内部采用“模组化”设计，既保证了布局的紧凑又增加了整机的可靠性；模块与机柜间采用热插拔设计。UPS具备独立的智能充电模块；外接电池组的每组电池节数可从40节至32节任选。

　　模块化UPS电源“N+X”结构意义很大,比如一个数据机房的使用年限几十年,而UPS的使用寿命远没有这么长,这中间甚至要更换几次。如用以上所述的塔式机就遇到了很大困难,而用以下这种就可以轻易地更新。

　　当前的模块化UPS几乎都是高频机型结构。所谓高频机UPS是指整流和逆变都工作在20kHz或以上的频率。因为人的听觉范围在16Hz～20kHz之间。低于16Hz或高于20kHz的声音,人就听不到了。所以真正的高频机UPS除了风声外是听不到任何噪声的。但由于器件或技术上的一些问题,单机100kVA以上的UPS通常还做不到20kHz。

　　模块化UPS电源冗余并联控制的基本原理

　　信息技术的高速发展和广泛应用，对其供电电源的质量和可靠性要求越来越高，多模块并联实现高可靠性大容量电源被供认为今电力电子技术发展的重要方向之一。以通信二次电源的构成方式为例，从最初的单模块供电发展到1+1冗余，现在N+1方式已被广泛认可。

　　目前逆变器的并联控制方式有集中控制、主从控制、分散逻辑控制和无互连线独立控制等方案。它在各台模块化UPS性能一致性很好的前提下，检测本机输出功率从一个周期到下一个周期的变化，按照一定的算法，调节本机输出电压相位，使各并联单元之间的相位差调节到最小值，从而实现均流供电。

　　构成并联系统时不用附加额外的控制模块，理论上可以任意数目并联，也可单机运行。允许热插拔。所有的并机控制均在主控板上实现。UPS的其它部件几乎没有变动，各单机内部均有旁路。以双机并联为例，正常情况下，双机并联逆变输出;其中一台UPS关机或故障脱机时，由另一台模块化UPS单独逆变供电;只有两台UPS都关机或故障脱机时，才转向旁路供电。

　　模块化UPS电源冗余并机的好处

　　1、如果设备总功耗需要200KVA的电源来供给的话，那么分成两台100KVA来供不但不是冗余，反而增加了电源的不安全性，以前一台机好或坏各50%概率，现在两台机任一台机坏都会导至好的一台机超负荷当机，并不起到保护的作用。

　　2、如果设备总功耗在100KVA以内，那么可以做成备份电源，坏的概率就由50%变成25%了。

　　3、分开用电器来分别供电，某一坏不影响另一半，概率还是50%。

　　模块化UPS电源冗余并机就是备份的意思，一台机器有问题，另一台机器顶上，是提高系统的可靠性的。如果你的实际负载不超过100KVA的话可以使用并联冗余系统，如果你的实际负载大于100KVA的话，就不能使用该系统了。所以实际负载的容量不能超出两台并机模块化UPS中的任何一台。

　　总的来说：模块化UPS电源并联冗余方式一般由2台或者多台相同功率的UPS组成，负载均分，这种方式也被称为N+1冗余方式，为负载提供的电源总容量是单台电源容量的2倍。这种工作方式与单机工作方式及并机满载冗余方式相比更加可靠，如果其中一台UPS出现故障，它即自动退出并机队列，剩下机器则继续为负载供电。