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UPS不間斷電源雙系統(tǒng)冗余配置方案

發(fā)布時間： 2016-07-28 14:15:23 關注量：1877

雙系統(tǒng)、多路并聯(lián)總線、雙輸入、2(N+1)、2N+2、[(N+1)+(N+1)]以及2N全都指的是該配置的變體。借助這種設計方案，現(xiàn)在完全可以建立起根本無需將負載轉換到市電的UPS不間斷電源系統(tǒng)。在設計這些系統(tǒng)時，可以盡量排除每一個可能的單故障點。不過，排除的單故障點越多，設計方案實施起來代價也越高昂。大多數(shù)大型雙系統(tǒng)配置都位于專門設計的獨立建筑物中?；A設施（包括UPS、電池、制冷系統(tǒng)、發(fā)電機、市電和配電室）占據(jù)與數(shù)據(jù)中心設備同樣大小的空間，是很平常的事情。
該配置是行業(yè)中最可靠也最昂貴的一種設計。根據(jù)工程師的理念以及客戶要求的不同，它可以非常簡單，也可以異常復雜。雖然采用的是同一個名稱，但具體的設計細節(jié)千差萬別，這也是由負責設計任務的設計工程師的理念與知識水平所決定的。圖7顯示了該配置的一種變體，2(N+1)，它由兩個并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)構成。理想情況下，可以采用單獨的配電盤，甚至單獨的市電和發(fā)電機系統(tǒng)為這些UPS不間斷電源案系統(tǒng)供電。雖然該設計方案的建造成本頗為不菲，但考慮到數(shù)據(jù)中心設備的重要程度以及宕機成本，還是物有所值的。全球許多家大公司都紛紛選擇這種配置來保護其關鍵負載。
2(N+1)-UPS電源-配置
該配置的成本高低取決于設計工程師認為要滿足客戶的需求應當采用何種"深度和廣度"的系統(tǒng)冗余。其基本設計概念，是允許每一個電氣設備都可以在出現(xiàn)故障或手動關閉時正常運行而無需將關鍵負載轉換到直接使用市電的條件下。2(N+1)設計的一個共同之處是采用旁路電路，以使部分系統(tǒng)可以被關閉或旁路至備用電源，從而保證了整個系統(tǒng)的冗余。圖7即顯示了這樣一個示例：UPS輸入開關柜之間的電路連接，從而可以關閉其中一個市電接入，而不會使得任何一個UPS系統(tǒng)斷電。在2(N+1)設計中，倘若單個UPS模塊發(fā)生故障，只會使該UPS模塊從電路中斷開，與之并聯(lián)的另一個模塊將承擔起這部分負載。維護旁路在這種設計中并不是一個優(yōu)勢，因為它們有可能將整個系統(tǒng)完全"跨越"。
，關鍵負載為300kW，因此，共需要四個300kW的UPS模塊，兩兩組成兩條獨立的并聯(lián)總線。每條總線分別為兩條直接與雙電源負載連接的電路供電。圖7中的單電源負載顯示了轉換開關是如何為該負載提供冗余的。不過，TierIV等級的電源結構要求所有負載均為雙電源負載。
一般而言，選擇雙系統(tǒng)配置的公司更關心配置是否具備高可用性，而不是其實現(xiàn)成本。這些公司的負載也大都是雙電源負載。除了在分布式冗余配置部分中所討論的因素之后，該配置方案還有以下幾個因素：
靜態(tài)轉換開關(STS)—隨著雙電源IT設備的問世，在設計中無需再面對STS設備及其煩人的故障模式，從而使系統(tǒng)可用性得到了顯著提高。
單電源負載—要充分利用雙系統(tǒng)設計方案的冗余優(yōu)勢，應當將單電源負載與轉換開關在機架處相連。
雙系統(tǒng)冗余的優(yōu)點
?兩條獨立的供電線路，無單故障點，容錯性極強。
?該配置為從電力入口到關鍵負載的所有線路提供了完方位的冗余。
?在2(N+1)設計中，即使在并行維護過程中，也仍存在UPS冗余。
?無需將負載轉換到旁路模式（負載將處于無保護電源下），即可對UPS模塊、開關裝置和其他配電設備進行維護。
?更容易使各UPS系統(tǒng)均分負載，并了解哪些系統(tǒng)為哪些負載供電。
雙系統(tǒng)冗余的缺點
?冗余組件數(shù)量多，成本高。
?由于未達到滿負荷工作狀態(tài)，UPS電源效率低下。
?一般的建筑物不太適合采用可用性極高的雙系統(tǒng)，因為這種系統(tǒng)需要對冗余組件進行分開放置。

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