UPS不間斷電源是保障電力持續(xù)運行的重要設備,如果市電電源出現故障而停止供電,就可以通過UPS不間斷電源為用戶提供所需的交流電源,以便用戶設備的正常運行。隨著技術的不斷發(fā)展和數字化轉型需求的不斷增加,大量的工業(yè)設備和生產數據帶來了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的發(fā)展狀況來看,UPS不間斷電源單機容量已經滿足不了工業(yè)領域電力系統(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、串聯冗余
在串聯冗余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模塊為負載供電,與此同時,另一個串聯的UPS模塊為靜態(tài)旁路供電。在整個過程中,主UPS模塊會承擔起全部關鍵負載的供電,串聯UPS模塊不承擔任何負載,一旦主模塊負載轉換到靜態(tài)旁路上,串聯模塊將承擔主模塊的全部負載。因此,需要仔細選取串聯模塊,以確保它能快速承擔起負載。
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50%的系統(tǒng)總負載,形成雙機冗余系統(tǒng)。當一臺UPS主機故障時,該設備自動退出系統(tǒng),負載由另一臺UPS主機承擔,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)負載的情況下重新并回到系統(tǒng)中,確保關鍵負載的持續(xù)、穩(wěn)定、安全運行。
3、N+1并聯冗余
在N+1并聯冗余配置方案中,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,并聯冗余設計中的UPS模塊平均分擔關鍵負載容量。當單個UPS模塊出現故障時,無需將關鍵負載轉換到市電,其他的UPS模塊會自動接管負載,從而保障負載的可靠供電,保護關鍵負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并聯冗余配置方案,一方面,增加了單臺UPS主機的設計容量,對現有的兩臺UPS或者多臺電源模塊實行并聯工作運行,合理分擔電力負荷,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并聯冗余配置方案。使用這種方法時,即便是某個模塊出現故障,其余模塊也會繼續(xù)為負載供電,保障系統(tǒng)的可靠性與可用性。