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UPS不間斷電源雙系統(tǒng)冗余配置方案

發(fā)布時間： 2016-07-28 14:15:23 關(guān)注量：1702

雙系統(tǒng)、多路并聯(lián)總線、雙輸入、2(N+1)、2N+2、[(N+1)+(N+1)]以及2N全都指的是該配置的變體。借助這種設(shè)計方案，現(xiàn)在完全可以建立起根本無需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到市電的UPS不間斷電源系統(tǒng)。在設(shè)計這些系統(tǒng)時，可以盡量排除每一個可能的單故障點。不過，排除的單故障點越多，設(shè)計方案實施起來代價也越高昂。大多數(shù)大型雙系統(tǒng)配置都位于專門設(shè)計的獨立建筑物中?；A(chǔ)設(shè)施（包括UPS、電池、制冷系統(tǒng)、發(fā)電機、市電和配電室）占據(jù)與數(shù)據(jù)中心設(shè)備同樣大小的空間，是很平常的事情。
該配置是行業(yè)中最可靠也最昂貴的一種設(shè)計。根據(jù)工程師的理念以及客戶要求的不同，它可以非常簡單，也可以異常復(fù)雜。雖然采用的是同一個名稱，但具體的設(shè)計細(xì)節(jié)千差萬別，這也是由負(fù)責(zé)設(shè)計任務(wù)的設(shè)計工程師的理念與知識水平所決定的。圖7顯示了該配置的一種變體，2(N+1)，它由兩個并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)構(gòu)成。理想情況下，可以采用單獨的配電盤，甚至單獨的市電和發(fā)電機系統(tǒng)為這些UPS不間斷電源案系統(tǒng)供電。雖然該設(shè)計方案的建造成本頗為不菲，但考慮到數(shù)據(jù)中心設(shè)備的重要程度以及宕機成本，還是物有所值的。全球許多家大公司都紛紛選擇這種配置來保護其關(guān)鍵負(fù)載。
2(N+1)-UPS電源-配置
該配置的成本高低取決于設(shè)計工程師認(rèn)為要滿足客戶的需求應(yīng)當(dāng)采用何種"深度和廣度"的系統(tǒng)冗余。其基本設(shè)計概念，是允許每一個電氣設(shè)備都可以在出現(xiàn)故障或手動關(guān)閉時正常運行而無需將關(guān)鍵負(fù)載轉(zhuǎn)換到直接使用市電的條件下。2(N+1)設(shè)計的一個共同之處是采用旁路電路，以使部分系統(tǒng)可以被關(guān)閉或旁路至備用電源，從而保證了整個系統(tǒng)的冗余。圖7即顯示了這樣一個示例：UPS輸入開關(guān)柜之間的電路連接，從而可以關(guān)閉其中一個市電接入，而不會使得任何一個UPS系統(tǒng)斷電。在2(N+1)設(shè)計中，倘若單個UPS模塊發(fā)生故障，只會使該UPS模塊從電路中斷開，與之并聯(lián)的另一個模塊將承擔(dān)起這部分負(fù)載。維護旁路在這種設(shè)計中并不是一個優(yōu)勢，因為它們有可能將整個系統(tǒng)完全"跨越"。
，關(guān)鍵負(fù)載為300kW，因此，共需要四個300kW的UPS模塊，兩兩組成兩條獨立的并聯(lián)總線。每條總線分別為兩條直接與雙電源負(fù)載連接的電路供電。圖7中的單電源負(fù)載顯示了轉(zhuǎn)換開關(guān)是如何為該負(fù)載提供冗余的。不過，TierIV等級的電源結(jié)構(gòu)要求所有負(fù)載均為雙電源負(fù)載。
一般而言，選擇雙系統(tǒng)配置的公司更關(guān)心配置是否具備高可用性，而不是其實現(xiàn)成本。這些公司的負(fù)載也大都是雙電源負(fù)載。除了在分布式冗余配置部分中所討論的因素之后，該配置方案還有以下幾個因素：
靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)(STS)—隨著雙電源IT設(shè)備的問世，在設(shè)計中無需再面對STS設(shè)備及其煩人的故障模式，從而使系統(tǒng)可用性得到了顯著提高。
單電源負(fù)載—要充分利用雙系統(tǒng)設(shè)計方案的冗余優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)將單電源負(fù)載與轉(zhuǎn)換開關(guān)在機架處相連。
雙系統(tǒng)冗余的優(yōu)點
?兩條獨立的供電線路，無單故障點，容錯性極強。
?該配置為從電力入口到關(guān)鍵負(fù)載的所有線路提供了完方位的冗余。
?在2(N+1)設(shè)計中，即使在并行維護過程中，也仍存在UPS冗余。
?無需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到旁路模式（負(fù)載將處于無保護電源下），即可對UPS模塊、開關(guān)裝置和其他配電設(shè)備進(jìn)行維護。
?更容易使各UPS系統(tǒng)均分負(fù)載，并了解哪些系統(tǒng)為哪些負(fù)載供電。
雙系統(tǒng)冗余的缺點
?冗余組件數(shù)量多，成本高。
?由于未達(dá)到滿負(fù)荷工作狀態(tài)，UPS電源效率低下。
?一般的建筑物不太適合采用可用性極高的雙系統(tǒng)，因為這種系統(tǒng)需要對冗余組件進(jìn)行分開放置。

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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

經(jīng)人介紹認(rèn)識了艾德杰，試著從他們那里買了一套產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，故障幾乎沒有，即便有點小問題，他們也會過來處理，后來就一直和他們進(jìn)行友好合作。
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武漢中元華電科技股份有限公司

在我們決定與艾德杰電源合作后，他們派出技術(shù)骨干和我們的技術(shù)部門溝通，充分了解了我司的使用需求后立即準(zhǔn)備方案，待我們確認(rèn)方案后，艾德杰的工作人員馬上將此提上日程，在距預(yù)約交貨期還有5天的時候，就已將我司定制的電源送上門，安裝調(diào)試，產(chǎn)品使用至今，一切良好，非常感謝艾德杰的鼎力支持，不辭勞苦的幫我們設(shè)計開發(fā)新產(chǎn)品，技術(shù)可靠，服務(wù)周到。
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中國中船重工集團707所

我們公司的工程師只擅長一部分工作，另一部分與電源有關(guān)的工作不是很擅長，公司有個新項目需要他人來合伙開發(fā)，生產(chǎn)，一時半會兒找不到合作伙伴。網(wǎng)上找到了艾德杰，經(jīng)過實地考察，我們決定和艾德杰試著合作一次，整個合作過程，我們多次溝通，商量，他們的工程師技術(shù)好，經(jīng)驗豐富，我們和他們一起探討，彼此的知識面都擴大了，合作過程中設(shè)計到多次修改，他們的工程師半句怨言都沒有，合作的過程非常滿意，產(chǎn)品準(zhǔn)時交給我們使用，...
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北京鐵道機車研究所

一次偶然的機會艾德杰的銷售人員聯(lián)系到我們，我們抱著試試看的心情從他那里訂購了一臺電源，性能很好，從那之后我們就建立了長期的合作關(guān)系，偶爾有一點點的小故障，他們的工作人員都會很快的過來幫忙處理。服務(wù)熱情周到，他們才是我們的好兄弟，好幫手。
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李明仕

湖北武漢人 1970年7月出生碩士學(xué)歷。從事電源設(shè)計研發(fā)工作30年，先后擔(dān)任多家電源公司的技術(shù)總監(jiān) 技術(shù)成果 1． 1996年獲武漢市科學(xué)技術(shù)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(guān)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(zé)任公司<<電壓過零檢控軟開關(guān)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(nèi)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(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師。主要從事電力電子電路、裝置與電能質(zhì)量控制的研究和教學(xué)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30多篇，其中EI檢索5篇，獲得教育部科技進(jìn)步獎、江蘇省教學(xué)成果獎、無錫市科技進(jìn)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(jìn)個人。是中國自動化學(xué)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(xué)會理事、無錫市電機工程學(xué)會理事。

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顏文旭

1971 年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師?，F(xiàn)主要從事電力電子技術(shù)及智能控制、機電一體化及過程控制等領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)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(xué)基金項目，省青年科學(xué)基金項目，市級重點實驗室建設(shè)，主持方塊地毯自動包裝生產(chǎn)線開發(fā)、2.0MW風(fēng)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(shù)...

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