祥华电力机电工程师讲解：UPS电源并联与串联方式

在构成冗余式供电系统的设计中，在线式UPS电源应是首选机型。在线式UPS电源正常工作时，它应在100%的时间内向用户的负载提供100%的经逆变器转换后的高质量电源。因在线式采用冗余技术，在连接时，可选并联和串联方式，本期，四川祥华电力机电工程师将讲述《UPS电源并联与串联冗余方式的比较》。

一、UPS电源并联与串联热备方式 

1、可靠性

用户在配置三相UPS电源时，要在并联方式和串联热备方式中选择，就可靠性而言，双机并联可以增加可靠度，当其中一台UPS电源出故障时，所有的负载可由另一台UPS电源承担。因此在应用时，负载的总容量最好不要超过其中一台UPS电源的额定容量，否则轻易发生过载。

双机串联热备机的应用同样可以达到增加系统可靠度的目的。其中主机UPS电源故障时，可由另一台串联的热备机承担所有负载。同样，负载的总容量亦不超过其中热备机的额定容量。设备投资的利用率最高也是为50%，但是串联的主机平时承受100%的负载。一般而言承载100%的负载UPS电源会比承载50%的UPS电源效率高。因此，经长年累月工作于在线的模式下，所节省的电费即相称可观。总的来说，串联的效率比并联的效率高。 

2、维修应用

在保养维修时，双机串联热备机在主机维修时，可由旁路从机提供不乱的电源，继承供给电力给负载，较为利便。但双机并联作维修时须先封闭其中一台UPS电源。而维修完再作并联运转时，须再次遵照其复杂的操纵程序开、关机，以确保向负载继承供电及使电压、频率、相位均一致而并联运行。 

双机并联的应用中，有时为使两机的电压、频率、相位保持一致，须额外加一个通讯单元(或称并联板)，以便使两台并联UPS电源内部的微机处理(CPU)通讯。因此，此通讯单元或并联板由电缆线连至两台并联的UPS电源。额外增加了空间的据有率及连接的配置。而在双机串联热备机中则没有上述的通讯单元或控制单元，可节省空间。  

四川祥华电力UPS不间断电源

二、UPS电源并联冗余与串联冗余比较

1、目的相同

为了进一步UPS电源系统的可靠性。 

2、易实现性

UPS电源并联系统要通过并机装置实现并联，即使有的机型无须外加并机装置，但在控制上要有UPS电源间同步等控制连接(通常采用有线或无线方式)。热备份系统不需外加任何外部设备，可减少了故障点，可以利便地实现现场安装调节以及日常维护。  

3、灵活性

UPS电源并机系统必需由统一系列的UPS电源设备才能实现；热备份系统只要主备机具备热备份功能就可以实现不同机型、不同品牌、不同系列UPS电源设备之间的热备份使用，且可以灵活地实现主机和备机之间的相互转换。  
4、隔离性

UPS电源并联系统要将两台UPS电源设备的输出并联，因两机之间没有完全隔离，两台UPS电源的功率单元部门处于一种动态的平衡供电状态。同时，要求两台UPS电源的输出电压、频率波形畸变、输出阻抗以及上述指标的动态特性必需完全一致，其中任何一项的不一致都会导致并联系统的不不乱，假如不能及时解决，就会酿成严峻后果。 

热备份系统中的两台UPS电源是完全隔离，独立运行的，热备份系统之间的切换通过主备机内部的自消息态开关实现。热备份系统因为具备了良好的隔离性，两套UPS电源单独运行，所以不存在并机系统的安全隐患。  

5、可靠性

UPS电源并联方式下，因为诸多原因，如电网的频率扰动、负载的扰动等，都会引起UPS电源状态的变化。只要两台UPS电源的动态响应中有一项指标不一致，UPS电源为了自身的安全就会自动解开并联状态，改由其中一台单独供电，而泛起这种扰动状态时是UPS电源最轻易泛起题目的时候。假如此时供电的UPS电源泛起故障，将会造成供电系统的间断，失去并联的意义。

热备份系统因为两台UPS电源单独运行，时刻处于备用状态，即使在动态过程中泛起主机故障，备机也可以及时投人使用，而不会造成停电事故。 

6、负载分配

UPS电源并联系统电两台UPS电源分担负载，当其中一台泛起故障时，另一台由半载变为承担全载，负载的波动对机器的影响相对较小。

热备份系统正常时由主机承担全部负载，当主机泛起故障时，备用机由空载加至全载，免载的波动对UPS电源的影响相对较大。跟着目前UPS电源技术的改进，可以使得UPS电源在泛起100%的负载变化时，其输出不乱度保持在2%以内，很好地解决了上述题目，但对于动态特性在100%以上的UPS电源，在做热备份系统使用时要充分考虑这一因素。 
 

因此，双机并联冗余系统不宜做增容使用，否则其冗余功能将会丧失。双机串联热备机会比双机并联有较好的经济效益，而且具有相同的可靠度。

 

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