·應(yīng)用領(lǐng)域:
■關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用;
■實時過程控制;
■互相關(guān)聯(lián)的大型網(wǎng)絡(luò);
■關(guān)鍵負(fù)載高速數(shù)據(jù)處理;
■停電故障會付出昂貴的代價。
·方案特點:
■可擴展性:可按需要隨時擴展冗余并機系統(tǒng),輕松實現(xiàn)N+1冗余并機方式運行;
■可靠性:任何一臺UPS出現(xiàn)故障,該臺UPS自動退出運行,剩余UPS自動承擔(dān)全部負(fù)載,保障系統(tǒng)正常運行;
■可用性:其中一臺UPS出現(xiàn)故障不影響系統(tǒng)運行,無需停機等待修復(fù),有效提高平均無故障時間,較大限度的保護(hù)負(fù)載正常運行。
·兩臺UPS冗余并機方案:
為了容易分析,在這里只用兩臺UPS作1+1冗余并機,如圖1所示。后面的所有負(fù)載之和小于100kVA,兩臺UPS的輸出電壓在輸出配電柜內(nèi)直接并機,然后再通過開關(guān)Q給負(fù)載供電。如果遇到雙電源負(fù)載就可以分別從輸出配電柜上各引一路到負(fù)載,同時滿足雙電源輸入的條件,如圖中Q3、Q4所示。
·兩臺UPS冗余并機供電的可靠性分析:
為了對可靠性有一個大略的數(shù)值概念,在這里只對UPS本身的并機進(jìn)行討論,至于那些必不可少的斷路器開關(guān),不論用什么方式供電都是必不可少的,大家都一樣,所以暫不考慮,在這里只討論有區(qū)別的部分。假如每臺UPS的可靠性r=0.99,為了簡單起見,暫認(rèn)為兩臺UPS的可靠性相等,就可做出雙機1+1冗余并機供電的可靠性模型圖,如圖2所示。
此時,這個供電系統(tǒng)的可靠性就是R2:
不可靠性Q=1-可靠性=1-0.9999=0.0001,不可靠性是萬分之一,故障率也大約是萬分之一。即雙機冗余并機后,使系統(tǒng)的可靠性提高了兩個數(shù)量級。其原因是它可以使可用性表達(dá)式中的平均修復(fù)時間MTTR減到較小。
另外,雙機冗余并機結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)有一個突出優(yōu)點,就是過載能力特強,具有2倍UPS單機的過載能力。
·UPS冗余并機基本工作原理:
正常運行狀態(tài):
負(fù)載由UPS A和UPS B的整流器--逆變器來供電,同時向各自的電池組充電,每臺UPS的逆變器各帶50%的負(fù)載運行。
UPS在線維護(hù):
當(dāng)其中一臺UPS故障時(例如UPS A)會自動退出運行,由剩下的一臺UPS帶100%負(fù)載運行。對故障的UPS可通過斷開其Q1、Q2、Q3、Q4和Q5等隔離開關(guān)進(jìn)行安全地維修,維修之后再投入運行,其狀態(tài)如上所述。
即使在UPS沒有發(fā)生故障時也可利用這種狀態(tài)對其內(nèi)部進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),例如:清掃灰塵、緊固聯(lián)接件、檢測或更換電池等。
·UPS冗余并機方案圖:
運行示意圖:
供電原理圖: