模塊化UPS電源與傳統(tǒng)UPS性能結(jié)構(gòu)對比

來源：存能電氣  日期：2019-05-09 10:44  瀏覽量：次

　　模塊化UPS電源與傳統(tǒng)UPS性能結(jié)構(gòu)對比。隨著通信技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，眾多UPS廠商成功推出了模塊化UPS電源系統(tǒng)，模塊化UPS系統(tǒng)應(yīng)采用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對空間需求低，以模塊為安裝、擴(kuò)容、維護(hù)單元,具備在線擴(kuò)容、維護(hù)方便的特點(diǎn)，最大限度地提高系統(tǒng)的可靠性、可用性、安全性。

　　模塊化UPS電源與傳統(tǒng)UPS性能結(jié)構(gòu)對比

　?、俳Y(jié)構(gòu)對比

　　模塊化UPS電源相對于傳統(tǒng)UPS在外部結(jié)構(gòu)上就有所不同，它能夠?qū)⑺心K安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，節(jié)省占地面積和空間，便于安裝使用與維護(hù)，從設(shè)計(jì)原理方面來講，模塊UPS本身就是一臺UPS，包括整流器、靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路等。

　　②可靠性對比

　　UPS系統(tǒng)的可靠性取決于平均無故障時(shí)間（MTBF）和平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR）的大小。傳統(tǒng)UPS的MTBF通常為150000小時(shí)，MTTR為（4～12）小時(shí)。

　　模塊化UPS可以通過增加功率模塊的冗余度來增加系統(tǒng)的MTBF。系統(tǒng)強(qiáng)大的自診斷功能和模塊化結(jié)構(gòu)可大大減少M(fèi)TTR，精確的指示和大屏幕顯示可幫助用戶立即確認(rèn)故障點(diǎn)。模塊化UPS結(jié)構(gòu)允許用戶在不對負(fù)載造成任何影響的情況下，通過簡單、快速地更換故障功率模塊即可完成維修。

　?、劬S修對比

　　傳統(tǒng)的UPS在出現(xiàn)故障的情況下，都需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場維修。如果采用模塊化UPS，因?yàn)樗械哪K都是采用熱插拔，所以不需要專業(yè)的技術(shù)人員，只要有備用模塊，用戶也可以自己進(jìn)行維護(hù)。有故障可以拔下故障模塊，換上備用模塊，整個(gè)過程只需要幾分鐘。

　　機(jī)架式模塊化UPS在功率器件技術(shù)和制造工藝方面繼承了傳統(tǒng)UPS技術(shù)發(fā)展的成果，但在系統(tǒng)架構(gòu)方面，以多模塊并聯(lián)為基礎(chǔ)，不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統(tǒng)模塊獨(dú)立運(yùn)作、相互協(xié)作和平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

　?、苓\(yùn)行成本比較

　　傳統(tǒng)UPS對于電池的充放電管理較單一，往往采用恒流充電、長期浮充等簡單的充電方式。長期的浮充不僅會使蓄電池極板硫化，降低容量，更影響了蓄電池的性能，也就降低了UPS系統(tǒng)的可靠性。快速老化的蓄電池需要頻繁的更換，有時(shí)會超過UPS主機(jī)的購買價(jià)格，給用戶帶來了很大的維護(hù)成本壓力。

　　模塊化UPS采用了“三階段”智能充電系統(tǒng)，能夠延長蓄電池30%的壽命。第一階段，充電器在很短的時(shí)間快速補(bǔ)充蓄電池?fù)p失的能量；第二階段，充電器的輸出電壓緩慢上升，后轉(zhuǎn)為均充狀態(tài)；第三階段，由于充電電流的持續(xù)減少，充電器進(jìn)入到12小時(shí)長的浮充狀態(tài)。

　　傳統(tǒng)UPS并聯(lián)冗余存在的隱患

　　傳統(tǒng)UPS電源在并機(jī)冗余運(yùn)行時(shí)必然存在交流環(huán)流，當(dāng)環(huán)流過大時(shí)會導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)，這是傳統(tǒng)UPS電路結(jié)構(gòu)所無法克服的;

　　傳統(tǒng)UPS電源在并機(jī)冗余運(yùn)行時(shí)，如其中任一電源內(nèi)部靜態(tài)開關(guān)損壞，會導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)宕機(jī);

　　傳統(tǒng)UPS電源在并機(jī)冗余運(yùn)行時(shí)，如均流不一致、負(fù)載功率分配不當(dāng)，會導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)宕機(jī);

　　傳統(tǒng)UPS電源在并機(jī)冗余運(yùn)行時(shí)，如對其進(jìn)行在線擴(kuò)容、升級、維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)較大，操作不當(dāng)會導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)宕機(jī);

　　結(jié)論：傳統(tǒng)UPS電源并機(jī)數(shù)量越多，可靠性反而降低。

　　模塊化UPS電源具有哪些優(yōu)勢？

　　一、模塊化UPS電源采用分散控制+集中調(diào)度，無需配置主從機(jī)，功率模塊內(nèi)DSP負(fù)責(zé)全自動(dòng)化數(shù)字控制，監(jiān)測控制單元負(fù)責(zé)調(diào)度，功能解耦，降低了邏輯復(fù)雜度。

　　二、超強(qiáng)的適應(yīng)惡劣電網(wǎng)環(huán)境能力，模塊化UPS具備超寬的輸入電壓頻率范圍：138~485V，寬輸入頻率范圍：40~70HZ，能夠適應(yīng)惡劣的電網(wǎng)環(huán)境;延長電池壽命。

　　三、采用了領(lǐng)先的逆變技術(shù)，模塊化UPS電源采用三電平逆變技術(shù)，三相四線MOSFET逆變使用較低的開關(guān)頻率得到更高層次的變壓器輸出電壓，因此切換損耗小，效率高，同時(shí)輸入EMI濾波使得輸入諧波電流更低。

　　四、超強(qiáng)的過載能力

　　有效減少因負(fù)載突變過載導(dǎo)致的輸出切換次數(shù)，確保系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行最大程度上保證其設(shè)備的供電可靠性。

　　五、超強(qiáng)的充電能力

　　每個(gè)功率模塊都具備充電功能，提高充電能力，避免了單充電板故障造成的影響。

　　六、高輸入功率因數(shù)

　　在所有負(fù)載和電壓的狀況下輸入功率因數(shù)約等于1，這意味著輸入電流的需求更低，從而輸入電纜、空氣開關(guān)的需求更低，這將大大降低企業(yè)成本。另外由于模塊化UPS電源對市電電網(wǎng)呈現(xiàn)為純阻性的功率因數(shù)，常規(guī)一般為0.8導(dǎo)致前端成本高，需要額外的電容校正，降低運(yùn)行效率。

　　總結(jié)：模塊化UPS電源與傳統(tǒng)UPS電源的運(yùn)行成本對比更低，模塊化UPS具有傳統(tǒng)UPS不可比擬的優(yōu)勢，模塊化UPS優(yōu)勢安全可靠性更高。單個(gè)模塊出現(xiàn)故障不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，無須停機(jī)等待修復(fù)，因此用戶不會因UPS模塊故障而造成損失。