并機(jī)冗余運(yùn)行方式的選擇
在通信局(站)中，通信設(shè)備是不允許停電的，為了提高UPS系統(tǒng)的可靠性、便于UPS系統(tǒng)的擴(kuò)容和定期檢修維護(hù)，常采用并機(jī)冗余運(yùn)行方式。冗余連接方式有多種，各有優(yōu)缺點(diǎn)，考慮方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況，選擇合適的模式。當(dāng)前并機(jī)冗余運(yùn)行方式大致可分為兩大類：
(1)熱備份(即串聯(lián)冗余)。UPS有主機(jī)和從機(jī)之分，其基本原理是：主機(jī)正常時(shí)100%地承擔(dān)負(fù)載電流，故障時(shí)由從機(jī)提供后備電源。由于備用UPS是在主機(jī)旁路處在等待工作狀態(tài)，故稱為熱備份。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制簡單，但存在以下缺點(diǎn)：主機(jī)長時(shí)間工作，而從機(jī)處于長期待機(jī)狀態(tài)，兩機(jī)的元件老化程度不均勻，且從機(jī)所配蓄電池長期處于浮充狀態(tài)，影響蓄電池壽命;在從機(jī)供電的狀態(tài)下，主機(jī)靜態(tài)旁路故障時(shí)將可能中斷整個(gè)系統(tǒng)供電，出現(xiàn)瓶頸故障;系統(tǒng)負(fù)載不能超過單機(jī)容量且以后無法擴(kuò)容。
(2)并聯(lián)冗余。將多于兩臺同型號、同功率的UPS，通過并機(jī)柜、并機(jī)模塊或并機(jī)板，把輸出端并接而成。目的是為了共同分擔(dān)負(fù)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(fù)載和電流，當(dāng)一臺UPS故障時(shí)，由剩下的一臺UPS承擔(dān)全部負(fù)載。三機(jī)并聯(lián)也是常用的一種方式，比如對于60KVA的負(fù)載，我們可以考慮三臺30KVA并聯(lián)，即使一臺UPS出現(xiàn)故障，另兩臺UPS仍然可以承擔(dān)全部負(fù)載，此為N+1并聯(lián)冗余。并聯(lián)冗余的本質(zhì)，是UPS均分負(fù)載。此種方式目前常有兩種結(jié)構(gòu)，一種是UPS通過外加并機(jī)柜方式并聯(lián)，并機(jī)柜提供同步及多機(jī)均流控制，同時(shí)提供并聯(lián)系統(tǒng)的總靜態(tài)旁路;另一種是在每臺UPS內(nèi)安裝一套邏輯控制板，控制各臺機(jī)器的同步及均流輸出。此方案的優(yōu)點(diǎn)是易于擴(kuò)容(采用并機(jī)柜方式時(shí)應(yīng)將并機(jī)柜按終期考慮)，通過冗余備份提高供電可靠性。但也存在一些缺點(diǎn)：采用并機(jī)柜方式，一般會使并機(jī)柜成為系統(tǒng)的公共瓶頸點(diǎn)，一旦其內(nèi)部失控或故障，會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)供電失敗;此外由于各臺UPS輸出量參數(shù)難以保持完全一致，也會導(dǎo)致各UPS在向負(fù)載供電同時(shí)，還在UPS內(nèi)部的逆變器間形成環(huán)流，當(dāng)環(huán)流過大，將直接危及逆變器安全;如果各UPS向負(fù)載供電的電流差異過大，將使逆變器的功率放大元件老化速度失衡，也會引發(fā)故障，一般來說，供電系統(tǒng)中并機(jī)數(shù)量越多，UPS電源系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也越大。
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