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UPS并聯冗余方式的選擇

日期: 2021-03-24
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1)熱備份(即串聯冗余)

 

? ? ? ?UPS熱備份即UPS串聯冗余,有主機和從機之分。其基本原理是:主機正常時***地承擔負載電流,故障時由從機提供后備電源。由于備用UPS是在主機旁路處于等待工作狀態,故稱為熱備份。

 

? ? ? ?缺點:

 

? ? ? ?(1)主機靜態開關發生故障時,將可能中斷整個系統供電,出現瓶頸故障。

 

? ? ? ?(2)在市電故障、市電超限,因為UPS封鎖旁路,所以主、從機無法切換,造成熱備份失效。

 

? ? ? ?(3)備機長期處于備用狀態,電池也長期處于浮充狀態,影響電池壽命。

 

? ? ? ?(4)目前尚無一個簡單的方式實現“互為熱備份”。

 

2)并聯冗余

 

? ? ? ?并聯冗余是將多于兩臺的同型號、同功率的UPS,通過并機柜、并機模塊或并機板將輸出端并接。目的是為了共同分擔負載功率,其基本原理是:正常情況下,兩臺UPS均由逆變器輸出,平分負載和電流.當一臺UPS故障時,由剩下的一臺UPS承擔全部負載。三機并聯也是常用的一種方式,比如對于60kVA的負載,我們可以考慮三臺30kVA并聯,即使一臺UPS出現故障,另兩臺UPS仍然可以承擔全部負載,此為N+1并聯冗余。

 

? ? ? ?并聯冗余的本質是UPS均分負載。

 

? ? ? ?要實現并聯冗余,須解決以下技術問題。

 

? ? ? ?(1)各UPS逆變器輸出波形保持同相位、同頻率。

 

? ? ? ?(2)各UPS逆變器輸出電壓一致。

 

? ? ? ?(3)各UPS須均分負載。

 

? ? ? ?(4) UPS故障時能快速脫機。

 

并聯冗余的缺點:

 

? ? ? ?(1)由于要求功率均分,因而調試困難。有些品牌UPS要在滿負載運行時調節功率均分。另外,輸入、輸出線長、線徑都是影響均分的因素。

 

? ? ? ?(2)并機柜系統如發生故障,將中斷整個系統供電(瓶頸故障)。

 

? ? ? ?英國高力(CHLORIDE)是世界五大UPS生產廠之一,由于采用DSP控制技術,具有高超的冗余并聯運行技術:

 

? ? ? ?(1)并機運行的UPS獨立控制電壓與相位,沒有公共控制部分,不存在瓶頸故障。

 

? ? ? ?(2)并機調試非常簡單,只需每臺UPS參數設置完畢,即可投人并聯運行。

 

? ? ? ?(3)由于采用DSP控制技術,并機運行的每臺UPS輸出波形、電壓都非常一致,因此并機環流很小。

 

? ? ? ?(4)多機并聯運行,SYNTHESIS系列為三臺并聯,EDP90系列為六臺并聯。

 

? ? ? ?(5)在并聯系統中任意一臺UPS故障時,DSP控制技術可以在正弦波的任意一點切換,使故障UPS,決速脫機,由其他UPS繼續不間斷地供電。


并聯冗余技術的要點說明:

 

? ? ? ?大功率UPS相位跟蹤在±3°,兩臺UPS并聯有可能在相位上相差6°,造成電壓差,sin6°=30V,因而在輸出端會造成很大的環流,就有可能使逆變器因過載而燒毀。另外,UPS機內各種元件電參數的微小差異也會導致輸出電壓的差異,同樣可以導致環流。目前,世界上并機技術較好的公司可將環流控制在2%一4%。

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