在通信局(站)中,通信設備是不允許停電的,為了提高UPS電源系統(tǒng)的可靠性、便于UPS電源系統(tǒng)的擴容和定期檢修維護,常采用并機冗余運行方式。冗余連接方式有多種,各有優(yōu)缺點,考慮方案時要根據(jù)實際負載情況,選擇合適的模式。當前并機冗余運行方式大致可分為兩大類:
1、熱備份(即串聯(lián)冗余)。UPS電源有主機和從機之分,其基本原理是:主機正常時100%地承擔負載電流,故障時由從機提供后備電源。由于備用UPS電源是在主機旁路處在等待工作狀態(tài),故稱為熱備份。此系統(tǒng)結構及控制簡單,但存在以下缺點:主機長時間工作,而從機處于長期待機狀態(tài),兩機的元件老化程度不均勻,且從機所配蓄電池長期處于浮充狀態(tài),影響蓄電池壽命;在從機供電的狀態(tài)下,主機靜態(tài)旁路故障時將可能中斷整個系統(tǒng)供電,出現(xiàn)瓶頸故障;系統(tǒng)負載不能超過單機容量且以后無法擴容。
2、并聯(lián)冗余。將多于兩臺同型號、同功率的UPS電源,通過并機柜、并機模塊或并機板,把輸出端并接而成。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電源均由逆變器輸出,平分負載和電流,當一臺UPS電源故障時,由剩下的一臺UPS電源承擔全部負載。三機并聯(lián)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(lián),即使一臺UPS電源出現(xiàn)故障,另兩臺UPS電源仍然可以承擔全部負載,此為N+1并聯(lián)冗余。
并聯(lián)冗余的本質(zhì),是UPS電源均分負載。此種方式目前常有兩種結構,一種是UPS電源通過外加并機柜方式并聯(lián),并機柜提供同步及多機均流控制,同時提供并聯(lián)系統(tǒng)的總靜態(tài)旁路;另一種是在每臺UPS電源內(nèi)安裝一套邏輯控制板,控制各臺機器的同步及均流輸出。
此方案的優(yōu)點是易于擴容(采用并機柜方式時應將并機柜按終期考慮),通過冗余備份提高供電可靠性。但也存在一些缺點:采用并機柜方式,一般會使并機柜成為系統(tǒng)的公共瓶頸點,一旦其內(nèi)部失控或故障,會導致整個系統(tǒng)供電失?。淮送庥捎诟髋_UPS電源輸出量參數(shù)難以保持完全一致,也會導致各UPS電源在向負載供電同時,還在UPS電源內(nèi)部的逆變器間形成環(huán)流,當環(huán)流過大,將直接危及逆變器安全;如果各UPS電源向負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)中并機數(shù)量越多,UPS電源系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也越大。