模塊化UPS解決方案

    模塊化方案概述：

    模塊化UPS采用標準的結構設計，每套系統由功率模塊、監控模塊、靜態開關組成。其中功率模塊可并聯，平均分擔負載。如遇故障自動退出系統，由其它功率模塊來承擔負載，既能水平擴展，又能垂直擴展。獨特的冗余并機技術使設備無單點故障，以確保電源的最高可用性。所有的模塊可以實現熱拔插，可以實現在線更換，維修是最安全的電源保護方案。

    本方案由模塊化UPS主機、智能化配電系統、電池組合而成。

    模塊化UPS主機：

    模塊化UPS功率模塊采用雙變換在線式結構，包括整流器、逆變器、充電器、控制電路、與輸入輸出電池母排的斷路開關。具有輸入功率因數補償功能。所有模塊均可在線熱插拔更換，提供最高級別的可用性、可維護性。

    模塊化UPS主機控制模塊采用工業CAN BUS總線控制結構，由兩塊冗余的可熱插拔的控制模塊來完成對系統的控制管理。一個控制模塊故障不會影響到系統的正常工作�？刂颇�塊可在線熱插拔更換。功率模塊的并聯也由控制模塊集中管理，按照統一的并機參數運行，一個功率模塊故障可自動的退出并聯系統，不會對整個并聯系統造成危害。

    模塊化UPS系統采用獨立的靜態旁路模塊，不采用多個靜態旁路結構，以避免轉旁路時的多個旁路不均流而造成的過載損壞。模塊并聯輸出電壓精度為±1%，并機環流<1%。

    標配SNMP卡，采用HTTP協議、SNMP協議、TELNET協議等。可對UPS中市電狀態、電池狀態、旁路狀態、逆變狀態、自檢狀態、開機狀態和輸入電壓、輸出電壓、負載百分比、輸入頻率、電池電壓、電池容量、電池放電時間、UPS機內溫度、周邊環境溫度等等UPS電源的運行情況一目了然，提高UPS電源保障系統的管理效率和管理品質。選用開放的windowsNT/ windows2000/windowsXP/windows2003操作系統平臺。

    可以選配備溫濕度傳感器，插入多功能網卡，通過網絡實現對機房環境的溫濕度監控和報警。

    智能化配電系統

    該系統為UPS電源的輸入和輸出一體化配電集成系統，與UPS主機配套使用，內含UPS的輸入開關、輸出開關和維修旁路開關以及系統的總輸入開關，主開關均配置輔助觸點；內含電流傳感系統，并與UPS主機通訊。

    該配電系統由輸入配電單元、分路輸出配電模塊、監控模塊、隔離變壓器組成。輸出配電單元每個配電模塊配置了18個輸出分路，每個分路的電流從6A-32A隨需設定，并根據現場負載的配置及變化情況調整三相平衡，配電系統可安裝最多6個即插式配電模塊，配電模塊數量可選。

    該配電系統與UPS主機同尺寸外觀，同顏色。標準配置為：液晶顯示器、UPS維護旁路面板（含系統總輸入開關、UPS輸入開關、輸出開關、維修旁路開關，為帶輔助觸點開關）。檢測電路主板，三相輸入輸出的電壓和電流傳感器組件，中線電流、地線電流傳感器，外接EPO信號接口。

    可選裝輸入K值隔離變壓器和支路電流監控器。

    該配電系統可配備網卡，能夠通過網絡監控該配電柜的參數、狀態和歷史紀錄以及報警信息。能網絡監控配電柜的輸入輸出三相電壓、電流、頻率，中線電流，地線電流，每相的KVA數，KW數，功率因數，支路電流等。并可設定電流高低電壓報警門限值。

    外接電池及電池柜

    電池采用免維護全封閉鉛酸蓄電池，電池容量可品牌可根據需要進行配置，電池安裝于與UPS主機同品牌同外觀同顏色的電池柜內。

    模塊化單機可靠性分析

    評估UPS系統履行職責的可靠性，不僅要考量UPS的MTBF，還要考量UPS的MTTR及市電的MTBF。當UPS發生故障的同時市電也發生故障時，負載將會失去電力，也就是說UPS關鍵職責的失效。負載暴露在沒有保護的市電之下的時間長短取決于維修時間的長短。如果維修一臺UPS需一周時間，而市電的平均無故璋時間也是一周，那么，UPS發生故障時，負載將很可能失去電力。如果UPS的MTTR是1小時，那么市電的MTBF將不會對關鍵負載的失效概率產生很大影響。很顯然，降低UPS的 MTTR將會降低對關鍵負載的失效概率。降低UPS的MTTR最好的方法就是盡量減少可能影響UPS維修的因素。模塊化單機UPS因為具有在線熱插拔的功能，自然是最好的選擇。

    從設計原則上講，承擔供電任務的整個電源系統都必須采用具有高度“容錯”功能的冗余式的供電方案，以確保無論是在市電電網出故障時或是在任何模塊(包括系統控制模塊)發生故障時，還是在進行日常維護/檢修操作時或因故致使保險絲燒毀/斷路器開關“跳閘”時，互聯設備均應由“在線式UPS”的逆變器電源來供電，而不應進入由普通的市電電源/應急備用發電機組經UPS的交流旁路來供電的狀態。

    綜上所述，模塊化單機UPS具有最長的履行職責平均無故障時間(λmission)，最小的平均維修時間 (MTTR)及最強的抗市電干擾風險能力及高度“容錯”功能，是最可靠的電力保證。

    模塊化單機UPS方案圖：