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UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择

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UPS电源的并联冗余
并联冗余是将多于两台同型号、同功率的UPS电源,通过并机柜、并机模块或并机板,把输出端并接而成。目的是为了共同分担负载功率,其基本原理是:正常情况下,两台UPS均由逆变器输出,平分负载和电流,当一台UPS故障时,由剩下的一台UPS承担全部负载。三机并联也是常用的一种方式,比如对于60kVA的负载,可以考虑三台30kVA并联,即使一台UPS出现故障,另两台UPS仍然可以承担全部负载,此为N+1并联冗余。并联冗余的本质,是不间断电源均分负载。

要实现并联冗余,必须解决以下技术问题:
1、每个UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率;
2、每个UPS逆变器输出电压一致;
3、每个UPS电源必须均分负载;
4、UPS不间断电源故障时能快速脱机。
不间断电源并联冗余的缺点:
1、由于要求功率均分,因而调试困难。有些品牌UPS要在满负载运行时调节功率均分。另外:输入、输出线长、线径都是影响均分的因素。
2、并机柜系统如发生故障,将中断整个系统供电(瓶颈故障)。有些UPS由于采用DSP控制技术,具有高超的冗余并联运行技术。
不间断电源并联冗余的优点:
1、并机运行的UPS独立控制电压与相位,没有公共控制部分,不存在瓶颈故障。
2、并机调试非常简单,只须每台UPS不间断电源参数设置完毕,即可投入并联运行。
3、由于采用DSP控制技术,并机运行的每台UPS输出滤形,电压都非常一致,因此并机环流很小。
4、在并联系统中任意一台UPS故障时,DSP控制技术可以在正弦波的任意一点切换,使故障UPS快速脱机,由其它UPS继续不间断地供电。
并联冗余技术的要点说明:
1、大功率UPS相位跟踪在±3°,两台UPS并联有可能在相位上相差6°,造成电压差,sin6°=30V,因而在输出端会造成很大的环流,就有可能使逆变器因过载而烧毁。另外,UPS机内各种元件电参数的微小差异也会导致输出电压的差异,同样可以导致环流。目前,世界上并机技术较好的公司可将环流控制在2-4%。
2、UPS热备份即UPS电源串联冗余,有主机和从机之分。其基本原理是:主机正常时100%地承担负载电流,故障时由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处在等待工作状态,故称为热备份。
缺点:
1、主机静态开关发生故障时,将可能中断整个系统供电,出现瓶颈故障。
2、在市电故障,市电超限时,因为UPS电源封锁旁路,所以主、从机无法切换,造成热备份失效。
3、备机长期处于备用状态,电池也长期处于浮充状态,影响电池寿命。
4、目前尚无一个简单的方式实现"互为热备份"。

本文关键字: UPS电源 
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