山特UPS电源

　　在构成冗余式供电系统的设计中，双变换在线式UPS应是首选机型。双变换在线式UPS正常工作时，它应在100%的时间内向用户的负载提供100%的经逆变器转换后的高质量电源。UPS系统硬件的可靠性和可冗余性是整个供电系统可用性的基础，UPS管理软件、智能附件提供的可管理性是提高用户系统可用性的重要手段，而完善的技术支持与系统规划体系是UPS供电系统可用性的最终保障。
　　
　　一、冗余方式比较
　　
　　1、UPS并联与串联热备方式
　　
　　时下用户在选购三相UPS时，要在并联方式和串联热备方式中作以选择，就增加系统可靠性而言，双机并联的确是可以增加可靠度，当其中一台UPS出故障时，所有的负载可由另一台UPS承担。因此在应用时，负载的总容量最好不要超过其中一台UPS的额定容量，否则容易发生过载。如以两台l00kVA三相UPS并机为例，负载最多不要超过100kVA。因此设备投资利用率最高仅为100kVA/200kVA=50%。而不是100kVA+l00kVA=200kVA，简单来说是“l+1=1”，而不是“1+1=2”。而且每台UPS最高的负载比率也仅有50%。
　　
　　双机串联热备机的应用同样可以达到增加系统可靠度的目的。其中主机UPS故障时，可由另一台串联的热备机承担所有负载。同样，负载的总容量亦不超过其中热备机的额定容量。设备投资的利用率最高也是为50%，但是串联的主机平时承受100%的负载。一般而言承载100%的负载UPS会比承载50%的UPS效率高。因此，经长年累月工作于在线的模式下，所节省的电费即相当可观。总的来说，串联的效率比并联的效率高。
　　
　　此外，就“并联机可增加输出容量”而言，虽是事实，但为使双机并联的可靠度能得到保证，负载一般不超过任一台的额定负载。此种应用与串联热备UPS的应用相同。
　　
　　就操作而言，一般双机串联热备UPS在安装完毕后操作即与单机一样简单。但是在双机并联的应用中，由于双机并联需要考虑各UPS在电压、频率及相位三者完全一致条件下才可并联，因此操作上必须注意上述事项。并且，双机并联要增加UPS的配件，以保证两台UPS要同时锁相输出，因此在长时间的运行下，并联机的故障率将会比串联机高。有时因电压、频率、相位无法一致，操作时仅能保持主机运行而从机关闭。
　　
　　另外在保养维修时，双机串联热备机在主机维修时，可由旁路从机提供稳定的电源，继续供应电力给负载，较为方便。但双机并联作维修时须先关闭其中一台UPS。而维修完再作并联运转时，须再次遵照其复杂的操作程序开、关机，以确保向负载继续供电及使电压、频率、相位均一致而并联运行。
　　
　　在双机并联的应用中，有时为使两机的电压、频率、相位保持一致，须额外加一个通信单元(或称并联板)，以便使两台并联UPS内部的微机处理(CPU)通信。因此，此通信单元或并联板由电缆线连至两台并联的UPS。额外增加了空间的占有率及连接的配置。而在双机串联热备机中则没有上述的通信单元或控制单元，可节省空间。
　　
　　2、UPS并联冗余与串联冗余的比较
　　
　　(1)目的相同。UPS并联与串联都是为了提高UPS系统的可靠性。
　　
　　(2)灵活性。UPS并机系统必须由同一系列的UPS设备才能实现，而热备份系统只要主备机具备热备份功能就可以实现不同机型、不同品牌、不同系列UPS设备之间的热备份使用，且可以灵活地实现主机和备机之间的相互转换。

　　(３)易实现性。UPS并联系统要通过并机装置实现并联，即使有的机型无须外加并机装置，但在控制上要有UPS间同步等控制连接(通常采用有线或无线方式)。热备份系统不需外加任何外部设备，这样就减少了故障点，可以方便地实现现场安装调节以及日常维护。
　　
　　(4)隔离性。UPS并联系统要将两台UPS设备的输出并联，即将两个UPS的逆变器并联使用，两机之间没有完全隔离，两台UPS的功率单元部分处于一种动态的平衡供电状态。UPS并联系统由于两台UPS不完全隔离，因此，要求两台UPS的输出电压、频率波形畸变、输出阻抗以及上述指标的动态特性必须完全一致，其中任何一项的不一致都会导致并联系统的不稳定，如果不能及时解决，就会酿成严重后果。
　　
　　热备份系统中的两台UPS是完全隔离，独立运行的，热备份系统之间的切换通过主备机内部的自动静态开关实现。热备份系统由于具备了良好的隔离性，两套UPS单独运行，所以不存在并机系统的安全隐患。
　　
　　(5)可靠性。在UPS并联方式下，由于诸多原因，如电网的频率扰动、负载的扰动等，都会引起UPS状态的变化。只要两台UPS的动态响应中有一项指标不一致，UPS为了自身的安全就会自动解开并联状态，改由其中一台单独供电，而出现这种扰动状态时是UPS最容易出现问题的时候。如果此时供电的UPS出现故障，将会造成供电系统的中断，失去并联的意义。热备份系统由于两台UPS单独运行，时刻处于备用状态，即使在动态过程中出现主机故障，备机也可以及时投人使用，而不会造成停电事故。
　　
　　(6)负载分配。UPS并联系统电两台UPS分担负载，当其中一台出现故障时，另一台由半载变为承担全载，负载的波动对机器的影响相对较小。热备份系统正常时由主机承担全部负载，当主机出现故障时，备用机由空载加至全载，免载的波动对UPS的影响相对较大。随着目前UPS技术的改进，可以使得UPS在出现100%的负载变化时，其输出稳定度保持在2%以内，很好地解决了上述问题，但对于动态特性在100%以上的UPS，在做热备份系统使用时要充分考虑这一因素。
　　
　　综上所述，双机并联冗余系统不宜做增容使用，否则其冗余功能将会丧失。只有当面对某单一大负载，而单台UPS容量不能满足要求时，才可使用并联增容系统。双机串联热备机会比双机并联有较好的经济效益，而且具有相同的可靠度。总体来说，对于中心机房的UPS供电系统，采用多台UPS并联冗余方式较为适合，而对于分散负载，多台UPS串联(热备份)的供电方式最可靠。
　　
　　二、UPS主机选型
　　
　　UPS主机的可靠性是UPS供电系统的核心，在选择UPS主机时应注意以下事项：
　　
　　(1)功率器件是UPS双变换器的心脏，要选用优质的低温升功率器件制造的UPS，并使器件运行在最佳状态，以提高UPS性能和可靠性。
　　
　　(2)需选择全数字化、集成化控制电路的UPS。在变换、控制、反馈、测量、显示、通信等方面均采用数字化技术。目前的部分UPS只有DC→AC是数字化，而AC→DC仍是在模拟状态下工作，因此这些UPS只能算作部分数字化。
　　
　　UPS从AC→DC和DC→AC均为数字化，而且还采用双数字处理器(DSP)及大规模集成专用电路(ASIC)和直接数字控制(DDC)技术，才算真正迈上了全数字化的台阶。数字化代表了UPS高指标、高可靠、高稳定的特性。
　　
　　(3)选择宽输人电压范围，大功率UPS能达到电网380V/+15%~380V/-30%电压变化范围。
　　
　　(4)选择高输入功率因数的UPS，因高输入功率因数能减少无功损耗，节约电能，降低电网的谐波污染及空间辐射干扰。现在国内先进的UPS厂商已经成其产品的输入功率因数达到0.999，可以明显减少输入端无功损耗，节约运行费用，同时没有电网污染及空间辐射，是真正的绿色环保电源。
　　
　　(5)选用平均无故障时间(MTBF)长的UPS，MTBF反映UPS长期运行的可靠性程度，从UPS市场的统计资料可知，现在我国市场的UPS的MTBF一般都在10万h以上，但不同品牌UPS的可靠性指标是有明显差别的。