1)热备份(即串联冗余)
UPS热备份即UPS串联冗余,有主机和从机之分。其基本原理是:主机正常时***地承担负载电流,故障时由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处于等待工作状态,故称为热备份。
缺点:
(1)主机静态开关发生故障时,将可能中断整个系统供电,出现瓶颈故障。
(2)在市电故障、市电超限,因为UPS封锁旁路,所以主、从机无法切换,造成热备份失效。
(3)备机长期处于备用状态,电池也长期处于浮充状态,影响电池寿命。
(4)目前尚无一个简单的方式实现“互为热备份”。
2)并联冗余
并联冗余是将多于两台的同型号、同功率的UPS,通过并机柜、并机模块或并机板将输出端并接。目的是为了共同分担负载功率,其基本原理是:正常情况下,两台UPS均由逆变器输出,平分负载和电流.当一台UPS故障时,由剩下的一台UPS承担全部负载。三机并联也是常用的一种方式,比如对于60kVA的负载,我们可以考虑三台30kVA并联,即使一台UPS出现故障,另两台UPS仍然可以承担全部负载,此为N+1并联冗余。
并联冗余的本质是UPS均分负载。
要实现并联冗余,须解决以下技术问题。
(1)各UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率。
(2)各UPS逆变器输出电压一致。
(3)各UPS须均分负载。
(4) UPS故障时能快速脱机。
并联冗余的缺点:
(1)由于要求功率均分,因而调试困难。有些品牌UPS要在满负载运行时调节功率均分。另外,输入、输出线长、线径都是影响均分的因素。
(2)并机柜系统如发生故障,将中断整个系统供电(瓶颈故障)。
英国高力(CHLORIDE)是世界五大UPS生产厂之一,由于采用DSP控制技术,具有高超的冗余并联运行技术:
(1)并机运行的UPS独立控制电压与相位,没有公共控制部分,不存在瓶颈故障。
(2)并机调试非常简单,只需每台UPS参数设置完毕,即可投人并联运行。
(3)由于采用DSP控制技术,并机运行的每台UPS输出波形、电压都非常一致,因此并机环流很小。
(4)多机并联运行,SYNTHESIS系列为三台并联,EDP90系列为六台并联。
(5)在并联系统中任意一台UPS故障时,DSP控制技术可以在正弦波的任意一点切换,使故障UPS,决速脱机,由其他UPS继续不间断地供电。
并联冗余技术的要点说明:
大功率UPS相位跟踪在±3°,两台UPS并联有可能在相位上相差6°,造成电压差,sin6°=30V,因而在输出端会造成很大的环流,就有可能使逆变器因过载而烧毁。另外,UPS机内各种元件电参数的微小差异也会导致输出电压的差异,同样可以导致环流。目前,世界上并机技术较好的公司可将环流控制在2%一4%。