模塊化UPS

模塊化UPS采用標準的結(jié)構(gòu)設(shè)計，每套系統(tǒng)由功率模塊、監(jiān)控模塊、靜態(tài)開關(guān)組成。其中功率模塊可并聯(lián)，平均分擔負載。如遇故障自動退出系統(tǒng)，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(shù)使設(shè)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(xiàn)熱拔插，可以實現(xiàn)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(tǒng)、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(jié)構(gòu)，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(guān)。具有輸入功率因數(shù)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(yè)CAN BUS總線控制結(jié)構(gòu)，由兩塊冗余的可熱插拔的控制模塊來完成對系統(tǒng)的控制管理。一個控制模塊故障不會影響到系統(tǒng)的正常工作?？刂颇K可在線熱插拔更換。功率模塊的并聯(lián)也由控制模塊集中管理，按照統(tǒng)一的并機參數(shù)運行，一個功率模塊故障可自動的退出并聯(lián)系統(tǒng)，不會對整個并聯(lián)系統(tǒng)造成危害。

模塊化UPS系統(tǒng)采用獨立的靜態(tài)旁路模塊，不采用多個靜態(tài)旁路結(jié)構(gòu)，以避免轉(zhuǎn)旁路時的多個旁路不均流而造成的過載損壞。模塊并聯(lián)輸出電壓精度為±1%，并機環(huán)流<1%。

標配SNMP卡，采用HTTP協(xié)議、SNMP協(xié)議、TELNET協(xié)議等。可對UPS中市電狀態(tài)、電池狀態(tài)、旁路狀態(tài)、逆變狀態(tài)、自檢狀態(tài)、開機狀態(tài)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(nèi)溫度、周邊環(huán)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(tǒng)的管理效率和管理品質(zhì)。選用開放的windowsNT/ windows2000/windowsXP/windows2003操作系統(tǒng)平臺。

可以選配備溫濕度傳感器，插入多功能網(wǎng)卡，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對機房環(huán)境的溫濕度監(jiān)控和報警。

智能化配電系統(tǒng)

該系統(tǒng)為UPS電源的輸入和輸出一體化配電集成系統(tǒng)，與UPS主機配套使用，內(nèi)含UPS的輸入開關(guān)、輸出開關(guān)和維修旁路開關(guān)以及系統(tǒng)的總輸入開關(guān)，主開關(guān)均配置輔助觸點;內(nèi)含電流傳感系統(tǒng)，并與UPS主機通訊。

該配電系統(tǒng)由輸入配電單元、分路輸出配電模塊、監(jiān)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(shè)定，并根據(jù)現(xiàn)場負載的配置及變化情況調(diào)整三相平衡，配電系統(tǒng)可安裝最多6個即插式配電模塊，配電模塊數(shù)量可選。

該配電系統(tǒng)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(tǒng)總輸入開關(guān)、UPS輸入開關(guān)、輸出開關(guān)、維修旁路開關(guān)，為帶輔助觸點開關(guān))。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(jiān)控器。

該配電系統(tǒng)可配備網(wǎng)卡，能夠通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控該配電柜的參數(shù)、狀態(tài)和歷史紀錄以及報警信息。能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)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(shù)，KW數(shù)，功率因數(shù)，支路電流等。并可設(shè)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(jù)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(nèi)。

?模塊化UPS最佳性能特點

具有多種工作制式

該產(chǎn)品具有多種制式可供選擇，易于操作，可實現(xiàn)多種進出線方式:1/1,1/3,3/1或3/3、輸入頻率可為50Hz也可設(shè)置輸出頻率60Hz、輸出電壓可設(shè)為220V、230V、240V。若再配置輸入、輸出變壓器則可滿足全球范圍內(nèi)所有國家和地區(qū)的供電需求。

體積小，功率密度大

工作效率高，功率密度大，是其最大的特點。可提供5KVA(4000W),10KVA(8000W)，15KVA(12KW)以及20KVA(16KW)的功率輸出。

環(huán)保性

UPS總諧波失真(THDI)3%，線性負載下的輸出總諧波失真低于2%，對電網(wǎng)的諧波干擾降到最低，有效減少電網(wǎng)負荷和電源損耗。優(yōu)良的輸入?yún)?shù)，對市電電網(wǎng)表現(xiàn)出純電阻特性，是理想的環(huán)保高效性UPS。

高效節(jié)能型

節(jié)能降耗，國家提倡環(huán)保節(jié)能的今天，綠色節(jié)能型模塊化UPS備受關(guān)注，輸入功率因數(shù)達0.999以上。減少了線路損耗，提高了電源利用率。其逆變效率可達98%以上，從而提高了整機工作效率，降低了損耗、節(jié)省了電能。

擴展性，便于安裝、維護、更換、升級

該機型由各個模塊組成，可實現(xiàn)熱插撥功能，且各模塊機架可完全分離，便于用戶以后的擴容或減容，使用方便，可實現(xiàn)在線更換、在線維護，降低了維護難度、減少了維護時間。且各模塊尺寸均按照標準19英寸結(jié)構(gòu)設(shè)計，使整機外形與標準機架一致，美化了機器外形，且模塊可與標準機架通用。

冗余性，分散式并聯(lián)邏輯控制

各模塊之間的并聯(lián)控制采用了分散式邏輯控制方式，沒有主機與從機之分，任何一個模塊撥出或插入均不會影響其它模塊的正常工作，按需構(gòu)成N+1，N+X冗余系統(tǒng)，減少了系統(tǒng)本身和負載的風險系數(shù)，是負載受UPS保護時間全面提升。既增加了整機工作的可靠性，又簡化了用戶維護難度。

用戶在預(yù)計UPS容量時，時常會出現(xiàn)低估或高預(yù)計等情況，模塊化UPS電源有效的解決以上問題，幫助用戶在未來發(fā)展方向尚不明確的情況下分階段進行建設(shè)和投資。當用戶負載需要增加時，只需根據(jù)規(guī)劃階段性的增加功率模塊。

應(yīng)用領(lǐng)域:

數(shù)據(jù)處理中心、計算機機房、ISP服務(wù)商、電信、金融、證券、交通、稅務(wù)、醫(yī)療系統(tǒng)等

性能特點:

● 可為單相或三相, 聯(lián)機電池系統(tǒng)

● 可被設(shè)定為1/1, 1/3, 3/1 或 3/3系統(tǒng)

● 為模塊結(jié)構(gòu)，由1到10塊模塊組成

● 提供潔凈電源:60KVA系統(tǒng)-60KVA以內(nèi);100KVA系統(tǒng)-100KVA以內(nèi);150KVA系統(tǒng)-150KVA以內(nèi);200KVA系統(tǒng)-200KVA以內(nèi);240KVA系統(tǒng)-240KVA以內(nèi)

● 為冗余可升級系統(tǒng)，可根據(jù)您需求進行升級

● 采用N+X冗余技術(shù)，性能可靠

● 共享電池組

● 輸入/輸出電流平衡分配

● 綠色電源, 輸入THDI≤5%

● 輸入功率因數(shù)PF≥0.99

● 采用連續(xù)電流模式(CCM)運行，減少電網(wǎng)干擾 (RFI/ EMI)

● 體積小，重量輕

● 輕松維護 - 模塊級

● 系統(tǒng)控制器進行通信及診斷

● 采用集中式靜態(tài)開關(guān)模塊

● 特有的系統(tǒng)性能分析器

?模塊化單機可靠性分析

評估UPS系統(tǒng)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(fā)生故障的同時市電也發(fā)生故障時，負載將會失去電力，也就是說UPS關(guān)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(fā)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(guān)鍵負載的失效概率產(chǎn)生很大影響。很顯然，降低UPS的 MTTR將會降低對關(guān)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(shè)計原則上講，承擔供電任務(wù)的整個電源系統(tǒng)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(wǎng)出故障時或是在任何模塊(包括系統(tǒng)控制模塊)發(fā)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(guān)"跳閘"時，互聯(lián)設(shè)備均應(yīng)由"在線式UPS"的逆變器電源來供電，而不應(yīng)進入由普通的市電電源/應(yīng)急備用發(fā)電機組經(jīng)UPS的交流旁路來供電的狀態(tài)。

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。

普及應(yīng)用還需突破價格關(guān)

制約機架式模塊化UPS發(fā)展的難點主要集中在功率密度的提高和并聯(lián)數(shù)量的增加及降低價格三個方面。

機架式的模塊化UPS從傳統(tǒng)立式(塔式)結(jié)構(gòu)過渡而來，相對傳統(tǒng)立式(塔式)結(jié)構(gòu)擁有寬闊的散熱通道，大尺寸大功率的散熱風扇的龐大體積而言，模塊化UPS由于要便于單體更換操作，模塊的體積重量都較小。

受到體積的限制，在UPS模塊功率加大的情況下，散熱就成了大問題。為了能達到安全工作的目的，模塊化UPS不但采用原有的被動式散熱、主動式散熱、軸流式散熱和風道導(dǎo)流式散熱技術(shù)，還引入了熱管式散熱。

為確保電源的最高可用性、可擴展性，模塊應(yīng)該不限制數(shù)量地進行并聯(lián)使用。

在多臺UPS并聯(lián)時，其中最重要的指標就是電流均分，也就是說如果N臺UPS并聯(lián)，必須保證每臺UPS的輸出電流是總輸出電流的1/N，至少其相互之間的最大不平衡度要在要求范圍內(nèi)(一般是小于2%)。

在實際應(yīng)用中，所有UPS的輸出阻抗不可能一樣，加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負誤差，則各個UPS的電壓既有相位差又有幅值差，這些都限制了并聯(lián)臺數(shù)的增加，進而限制了整機功率的提高。

在同一功率水平下，模塊化UPS比傳統(tǒng)的UPS價格貴的多。

未來，隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對UPS系統(tǒng)需求的不斷提高。像貿(mào)易的交流催生了集裝箱技術(shù)，集裝箱技術(shù)引發(fā)了全球運輸業(yè)革命性的變革一樣，機架式模塊化UPS必將引起不間斷電源新的革命，進而成為未來UPS系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

模塊化UPS包括整流器、逆變器、有些還包括靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路、CPU主控板等。

模塊化UPS采用標準的結(jié)構(gòu)設(shè)計，每套系統(tǒng)由功率模塊、監(jiān)控模塊、靜態(tài)開關(guān)組成。其中功率模塊可并聯(lián)，平均分擔負載。如遇故障自動退出系統(tǒng)，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(shù)使設(shè)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(xiàn)熱拔插，可以實現(xiàn)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(tǒng)、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(jié)構(gòu)，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(guān)。具有輸入功率因數(shù)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(yè)CAN BUS總線控制結(jié)構(gòu)，由兩塊冗余的可熱插拔的控制模塊來完成對系統(tǒng)的控制管理。一個控制模塊故障不會影響到系統(tǒng)的正常工作?？刂颇K可在線熱插拔更換。功率模塊的并聯(lián)也由控制模塊集中管理，按照統(tǒng)一的并機參數(shù)運行，一個功率模塊故障可自動的退出并聯(lián)系統(tǒng)，不會對整個并聯(lián)系統(tǒng)造成危害。

模塊化UPS系統(tǒng)采用獨立的靜態(tài)旁路模塊，不采用多個靜態(tài)旁路結(jié)構(gòu)，以避免轉(zhuǎn)旁路時的多個旁路不均流而造成的過載損壞。模塊并聯(lián)輸出電壓精度為±1%，并機環(huán)流<1%。

標配SNMP卡，采用HTTP協(xié)議、SNMP協(xié)議、TELNET協(xié)議等?？蓪PS中市電狀態(tài)、電池狀態(tài)、旁路狀態(tài)、逆變狀態(tài)、自檢狀態(tài)、開機狀態(tài)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(nèi)溫度、周邊環(huán)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(tǒng)的管理效率和管理品質(zhì)。選用開放的windowsNT/ windows2000/windowsXP/windows2003操作系統(tǒng)平臺。

可以選配備溫濕度傳感器，插入多功能網(wǎng)卡，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對機房環(huán)境的溫濕度監(jiān)控和報警。

智能化配電系統(tǒng)

該系統(tǒng)為UPS電源的輸入和輸出一體化配電集成系統(tǒng)，與UPS主機配套使用，內(nèi)含UPS的輸入開關(guān)、輸出開關(guān)和維修旁路開關(guān)以及系統(tǒng)的總輸入開關(guān)，主開關(guān)均配置輔助觸點;內(nèi)含電流傳感系統(tǒng)，并與UPS主機通訊。

該配電系統(tǒng)由輸入配電單元、分路輸出配電模塊、監(jiān)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(shè)定，并根據(jù)現(xiàn)場負載的配置及變化情況調(diào)整三相平衡，配電系統(tǒng)可安裝最多6個即插式配電模塊，配電模塊數(shù)量可選。

該配電系統(tǒng)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(tǒng)總輸入開關(guān)、UPS輸入開關(guān)、輸出開關(guān)、維修旁路開關(guān)，為帶輔助觸點開關(guān))。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(jiān)控器。

該配電系統(tǒng)可配備網(wǎng)卡，能夠通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控該配電柜的參數(shù)、狀態(tài)和歷史紀錄以及報警信息。能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)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(shù)，KW數(shù)，功率因數(shù)，支路電流等。并可設(shè)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(jù)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(nèi)。

機架式模塊化UPS相對于傳統(tǒng)立式(塔式)結(jié)構(gòu)UPS而言，能夠安裝在標準機柜中，節(jié)省占地面積與空間，便

于安裝、使用及維護，能夠使用較短的功率連接電纜。通過減少關(guān)鍵設(shè)備與負載之間的故障點，模塊化UPS可提高整個系統(tǒng)的可用性。

從設(shè)計和工作的原理方面來講的，模塊化UPS包括整流器、逆變器,有些還包括靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路、CPU主控板等。模塊化最大的優(yōu)點是能夠提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，任何一個模塊出現(xiàn)故障并不會影響其他模塊的正常工作，而且可通過熱插拔特性縮短系統(tǒng)的安裝和修復(fù)時間。

除此之外，模塊化UPS能夠給用戶帶來更好的可擴展性，這也為用戶的投資起到了很好的保護作用。

和集裝箱在工廠就開始裝貨的道理一樣，機架式模塊化UPS的安裝調(diào)試也是在工廠就開始的。以標準化的模塊為基礎(chǔ)的UPS，在產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、制造過程中，可以制定統(tǒng)一的標準，讓整套系統(tǒng)中的所有部件都能發(fā)揮出最佳性能，同時也可避免因兼容問題而出現(xiàn)的系統(tǒng)故障。

機架式模塊化UPS可以根據(jù)當前的業(yè)務(wù)需求進行配置，并且能在以后添加更多模塊。這種系統(tǒng)的優(yōu)化能力顯著降低了總擁有成本。

模塊化設(shè)計在重新配置功率以滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求方面，提供了極大的靈活性。在安裝、升級、重新配置或移動模塊化系統(tǒng)時，獨立組件、標準接口以及簡單的操作既節(jié)省了時間又節(jié)約了費用。

供電系統(tǒng)實現(xiàn)隨需應(yīng)變

機架式模塊化UPS與傳統(tǒng)UPS相比有相當大的優(yōu)勢。它的優(yōu)勢有主要有以下三個方面:

安裝簡單，擴容方便，節(jié)約投資。

機架式模塊化UPS使供電系統(tǒng)能隨需應(yīng)變，讓容量隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展而實現(xiàn)"動態(tài)成長"。既滿足了后期業(yè)務(wù)的擴展需求，又降低了用戶的初期購置成本。

并聯(lián)冗余，運行穩(wěn)定，可靠性高。

在機架式模塊化UPS中，功率模塊部分是并聯(lián)冗余的，每個模塊都配有輸入、輸出保險和輸入、輸出繼電器，任一個模塊發(fā)生故障，不影響整個系統(tǒng)工作。

在傳統(tǒng)UPS產(chǎn)品中，用戶保障安全一般采用的是"1+1"或"N+1"并聯(lián)冗余方式，只能容錯一次。在機架式模塊化UPS系統(tǒng)中，用戶只需要購買相應(yīng)的功率模塊，即可實現(xiàn)"N+X"的故障冗余。"模塊化冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)"比傳統(tǒng)UPS更為可靠。

維修方便，在線處置，可用性高。

傳統(tǒng)UPS需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場維修，模塊化UPS所有模塊都允許熱插拔，用戶可以介入維護，直接在線更換UPS備用模塊。

機架式模塊化UPS在功率器件技術(shù)和制造工藝方面繼承了傳統(tǒng)UPS技術(shù)發(fā)展的成果，但在系統(tǒng)架構(gòu)方面，以多模塊并聯(lián)為基礎(chǔ)，不僅實現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統(tǒng)模塊獨立運作、相互協(xié)作和平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

機架式模塊化UPS比較有代表性的結(jié)構(gòu)有兩類。

一類是功率模塊化UPS。功率模塊化機架式UPS由機架加功率模塊構(gòu)成，功率模塊中包括傳統(tǒng)UPS的整流、濾波、充電、逆變器等部分。但靜態(tài)旁通與系統(tǒng)的部分監(jiān)控和顯示共用一個機架的。各模塊獨立控制并聯(lián)運行，機柜上部的顯示控制模塊僅作為用戶開關(guān)UPS主機和進行網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控平臺。

另一類是完全模塊化UPS。該類機架式模塊化UPS由機架加單體模塊構(gòu)成，每個單體模塊內(nèi)都裝有整個UPS電源與控制電路，包括整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路、CPU主控板。每個UPS模塊均有獨立的管理系統(tǒng)。

就相對的電力電子技術(shù)和元器件發(fā)展水平而言，兩類結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢，也都有很出色的代表性產(chǎn)品，都可提供采用先進的分散并聯(lián)技術(shù)，使UPS系統(tǒng)不受集中控制技術(shù)中的可靠性限制，避免瓶頸故障的發(fā)生，提供N+X并聯(lián)冗余功能的模塊化并聯(lián)系統(tǒng)。