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UPS電源并機冗余運行方式的選擇

發(fā)布時間： 2016-06-24 10:37:03 關注量：1738

在通信局(站)中，通信設備是不允許停電的，為了提高UPS電源系統(tǒng)的可靠性、便于UPS電源系統(tǒng)的擴容和定期檢修維護，常采用并機冗余運行方式。冗余連接方式有多種，各有優(yōu)缺點，考慮方案時要根據(jù)實際負載情況，選擇合適的模式。當前并機冗余運行方式大致可分為兩大類：

1、熱備份(即串聯(lián)冗余)。UPS電源有主機和從機之分，其基本原理是：主機正常時承擔負載電流，故障時由從機提供后備電源。由于備用UPS電源是在主機旁路處在等待工作狀態(tài)，故稱為熱備份。此系統(tǒng)結構及控制簡單，但存在以下缺點：主機長時間工作，而從機處于長期待機狀態(tài)，兩機的元件老化程度不均勻，且從機所配蓄電池長期處于浮充狀態(tài)，影響蓄電池壽命；在從機供電的狀態(tài)下，主機靜態(tài)旁路故障時將可能中斷整個系統(tǒng)供電，出現(xiàn)瓶頸故障；系統(tǒng)負載不能超過單機容量且以后無法擴容。

2、并聯(lián)冗余。將多于兩臺同型號、同功率的UPS電源，通過并機柜、并機模塊或并機板，把輸出端并接而成。目的是為了共同分擔負載功率，其基本原理是：正常情況下，兩臺UPS電源均由逆變器輸出，平分負載和電流，當一臺UPS電源故障時，由剩下的一臺UPS電源承擔全部負載。三機并聯(lián)也是常用的一種方式，比如對于60KVA的負載，我們可以考慮三臺30KVA并聯(lián)，即使一臺UPS電源出現(xiàn)故障，另兩臺UPS電源仍然可以承擔全部負載，此為N+1并聯(lián)冗余。

并聯(lián)冗余的本質，是UPS電源均分負載。此種方式目前常有兩種結構，一種是UPS電源通過外加并機柜方式并聯(lián)，并機柜提供同步及多機均流控制，同時提供并聯(lián)系統(tǒng)的總靜態(tài)旁路；另一種是在每臺UPS電源內安裝一套邏輯控制板，控制各臺機器的同步及均流輸出。

此方案的優(yōu)點是易于擴容(采用并機柜方式時應將并機柜按終期考慮)，通過冗余備份提高供電可靠性。但也存在一些缺點：采用并機柜方式，一般會使并機柜成為系統(tǒng)的公共瓶頸點，一旦其內部失控或故障，會導致整個系統(tǒng)供電失??；此外由于各臺UPS電源輸出量參數(shù)難以保持完全一致，也會導致各UPS電源在向負載供電同時，還在UPS電源內部的逆變器間形成環(huán)流，當環(huán)流過大，將直接危及逆變器安全；如果各UPS電源向負載供電的電流差異過大，將使逆變器的功率放大元件老化速度失衡，也會引發(fā)故障，一般來說，供電系統(tǒng)中并機數(shù)量越多，UPS電源系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也越大。

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客戶感言

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北京合康億盛變頻科技股份有限公司

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李明仕

湖北武漢人 1970年7月出生碩士學歷。從事電源設計研發(fā)工作30年，先后擔任多家電源公司的技術總監(jiān) 技術成果 1． 1996年獲武漢市科學技術研究成果證書武科成證字(96)第014號登記號WK9601003 成果名稱:DTK系列開關型直流穩(wěn)壓電源 2． 1996年武漢高創(chuàng)電子有限公司的電源項目獲得電源行業(yè)的第一個國家火炬計劃 3． 2000年武漢玉星電子有限責任公司<<電壓過零檢控軟開關電源>>項目獲科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金無償資助,項目代號20004214054563 4.　電源方面各項專利近20項，其中發(fā)明專利2項。 5. 國內電源期刊上發(fā)表多篇論文。

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沈錦飛

1955年出生，現(xiàn)任江南大學物聯(lián)網(wǎng)學院教授、碩士生導師。主要從事電力電子電路、裝置與電能質量控制的研究和教學工作，發(fā)表學術論文30多篇，其中EI檢索5篇，獲得教育部科技進步獎、江蘇省教學成果獎、無錫市科技進步獎，多項發(fā)明專利，主編本科教材；被評為無錫市優(yōu)秀教師、市級先進個人。是中國自動化學會會員、江蘇省電工協(xié)會自動控制系統(tǒng)專委會委員、無錫市自動化學會理事、無錫市電機工程學會理事。

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顏文旭

1971 年出生，現(xiàn)任江南大學物聯(lián)網(wǎng)工程學院教授，碩士生導師。現(xiàn)主要從事電力電子技術及智能控制、機電一體化及過程控制等領域的研究和開發(fā)工作，發(fā)表學術論文30篇（其中EI收錄6篇），獲專利12項，參加編制十二五國家級規(guī)劃教材，國家自然科學基金項目，省青年科學基金項目，市級重點實驗室建設，主持方塊地毯自動包裝生產線開發(fā)、2.0MW風力發(fā)電變流器、10kV高壓固態(tài)軟起動器、船舶壓載水物理強化處理核心技術...

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