UPS不間斷電源是保障電力持續(xù)運行的重要設(shè)備,如果市電電源出現(xiàn)故障而停止供電,就可以通過UPS不間斷電源為用戶提供所需的交流電源,以便用戶設(shè)備的正常運行。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的不斷增加,大量的工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)數(shù)據(jù)帶來了UPS不間斷電源容量的大幅度提升。
然而,以目前電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看,UPS不間斷電源單機容量已經(jīng)滿足不了工業(yè)領(lǐng)域電力系統(tǒng)對大容量的需求,為解決這一問題,很多工業(yè)用戶普遍采用了UPS不間斷電源的并機供電方案。那么,常見的UPS不間斷電源并機方式都有哪些呢?
1、串聯(lián)冗余
在串聯(lián)冗余UPS不間斷電源系統(tǒng)配置中,正常情況下是由一個主要的UPS模塊為負(fù)載供電,與此同時,另一個串聯(lián)的UPS模塊為靜態(tài)旁路供電。在整個過程中,主UPS模塊會承擔(dān)起全部關(guān)鍵負(fù)載的供電,串聯(lián)UPS模塊不承擔(dān)任何負(fù)載,一旦主模塊負(fù)載轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路上,串聯(lián)模塊將承擔(dān)主模塊的全部負(fù)載。因此,需要仔細(xì)選取串聯(lián)模塊,以確保它能快速承擔(dān)起負(fù)載。
2、1+1并機冗余
1+1并機冗余UPS不間斷電源系統(tǒng)是指通過將兩臺具有相同功率UPS主機的輸出置于同幅度、同相位和同頻率,正常工作時,兩臺UPS主機各承擔(dān)50%的系統(tǒng)總負(fù)載,形成雙機冗余系統(tǒng)。當(dāng)一臺UPS主機故障時,該設(shè)備自動退出系統(tǒng),負(fù)載由另一臺UPS主機承擔(dān),此時可以對故障UPS主機進行維修,待維修完畢后可在不影響系統(tǒng)負(fù)載的情況下重新并回到系統(tǒng)中,確保關(guān)鍵負(fù)載的持續(xù)、穩(wěn)定、安全運行。
3、N+1并聯(lián)冗余
在N+1并聯(lián)冗余配置方案中,多個容量相同的UPS模塊共用一條輸出總線,在正常運行條件下,并聯(lián)冗余設(shè)計中的UPS模塊平均分擔(dān)關(guān)鍵負(fù)載容量。當(dāng)單個UPS模塊出現(xiàn)故障時,無需將關(guān)鍵負(fù)載轉(zhuǎn)換到市電,其他的UPS模塊會自動接管負(fù)載,從而保障負(fù)載的可靠供電,保護關(guān)鍵負(fù)載不受市電變化及斷電的影響。更值得一提的是,與1+1配置方案不同,在N+1系統(tǒng)配置方案中,UPS容量可以隨負(fù)載的增長而增長。
青島海博電子的UPS不間斷電源采用的就是N+1并聯(lián)冗余配置方案,一方面,增加了單臺UPS主機的設(shè)計容量,對現(xiàn)有的兩臺UPS或者多臺電源模塊實行并聯(lián)工作運行,合理分擔(dān)電力負(fù)荷,不僅能減少方案成本,還能延長元器件的使用時間;另一方面,將多個UPS以并聯(lián)的方式連接在一起,實行功率均分,即使其中某個模塊發(fā)生故障,也不會對系統(tǒng)的整體運行產(chǎn)生影響,滿足供電可靠性與可用性需要,減少維護成本。
總的來說,無論選擇哪種并機方案,都可以改進UPS不間斷電源系統(tǒng)的容錯方式,目前比較常見的還是青島海博電子這種N+1并聯(lián)冗余配置方案。使用這種方法時,即便是某個模塊出現(xiàn)故障,其余模塊也會繼續(xù)為負(fù)載供電,保障系統(tǒng)的可靠性與可用性。