鉅大LARGE | 點擊量：1240次 | 2019年06月27日
聊聊模塊化UPS分布式和集中式兩種架構技術分析和對比
模塊化UPS分布式和集中式兩種架構技術分析和對比。模塊化UPS電源的系統(tǒng)結構極具彈性，功率模塊的設計，使投資規(guī)劃實現(xiàn)“隨需擴展”，讓用戶隨業(yè)務發(fā)展實現(xiàn)“動態(tài)成長”，目前大多數(shù)UPS廠商都已發(fā)布模塊化UPS，越來越多的用戶已經(jīng)或正在考慮使用模塊化UPS建設新數(shù)據(jù)中心，模塊化被認為是UPS技術發(fā)展的趨勢。
本文存能電氣小編就要來和大家聊聊模塊化UPS分布式和集中式兩種架構技術分析和對比。
●首先來說說模塊化UPS比傳統(tǒng)UPS有何優(yōu)勢?
1、安裝簡單，擴容方便，節(jié)約投資
模塊化UPS采用模塊化結構，可以方便地安裝和擴容，只需要增加模塊就可以了。在信息機房供電系統(tǒng)建設初期，會對UPS的容量需求產(chǎn)生錯誤的、過低或過高的估計，模塊化UPS通過可擴容的模塊結構可以有效解決這一問題。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、維修方便，在線處理，可用性高
傳統(tǒng)的UPS在出現(xiàn)故障的情況下，都需要專業(yè)技術人員到現(xiàn)場維修。如果采用模塊化UPS，因為所有的模塊都是采用熱插拔，所以不需要專業(yè)的技術人員，只要有備用模塊，用戶也可以自己進行維護。在系統(tǒng)架構方面，以多模塊并聯(lián)為基礎，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)換的關系。
3、并聯(lián)冗余，運行穩(wěn)定，可靠性高
在模塊化UPS系統(tǒng)中，用戶只需要購買相應的功率模塊，即可實現(xiàn)“N+X”的故障冗余，它們不分主從，互不依賴，并且均分負載。每個模塊都配有輸入、輸出保險和輸入、輸出繼電器，即使有一個模塊發(fā)生故障也能夠自己退出整個系統(tǒng)，不影響整個系統(tǒng)工作。
●模塊化UPS的兩種典型架構
分布式架構
分布式架構：分布式是早期模塊化UPS經(jīng)常使用的一種架構。此類模塊化UPS系統(tǒng)層面上等價于數(shù)臺獨立的UPS直接并聯(lián)，其功率模塊利用小型UPS改造而成，可自主獨立工作，其特點是：①除整流、逆變的控制外，均流與邏輯切換也由內(nèi)部控制單元控制;②內(nèi)置容量與功率模塊容量一致的靜態(tài)旁路，在旁路模式時，由每個模塊內(nèi)的靜態(tài)旁路共同承擔負載。
分布+集中式架構
分布+集中式架構：分布+集中式結構的模塊化UPS設備所有的功率模塊內(nèi)置控制單元用于本模塊的整流器與逆變器控制，而將整個系統(tǒng)的均流及邏輯切換等功能從模塊內(nèi)部控制單元中提取出來，由一個集中的控制模塊控制。為了消除可能引入的單點故障，該控制模塊及相應通訊總線均進行1+1冗余。當一個控制單元出現(xiàn)故障時，整個UPS系統(tǒng)中功率模塊可由另一處于熱備狀態(tài)的控制單元無縫接管系統(tǒng)控制，保障系統(tǒng)不間斷運行。同時，功率模塊內(nèi)不再內(nèi)置靜態(tài)旁路，系統(tǒng)配置一個靜態(tài)旁路模塊，其容量即為系統(tǒng)容量。
●分散控制、分布與集中控制邏輯模式對比
①分散控制邏輯模式的優(yōu)點在于每個控制單元都可以完成對系統(tǒng)獨立控制的工作，故不存在這方面的單點故障點。但缺點也很明顯，首先因為主控模塊既要處理本身的信號，又要協(xié)調(diào)各模塊之間的信號，所以控制邏輯比較復雜，軟件邏輯可靠性不高。其次各主控模塊故障后，會在剩余模塊中競爭產(chǎn)生一個模塊作為主控模塊，該過程中也容易發(fā)生競爭失敗導致系統(tǒng)故障。
②分布+集中控制邏輯模式的優(yōu)點在于采用獨立的均流與邏輯控制單元，均流度更好，且控制邏輯層級清晰，各功率模塊之間不存在競爭關系，軟件邏輯可靠性較高。為了保證集中控制單元的可靠性，避免單點故障，一般采用該架構的UPS控制單元及通訊線路均會做1+1備份。1+1熱備份是最常用的備份方式，其可靠性在各類系統(tǒng)長期運行實踐中已得到驗證。
綜合來說，集中式冗余架構具有的優(yōu)勢是明顯的。
模塊化UPS因其高可靠、易維護、易擴容等優(yōu)點，大大地節(jié)省了客戶運營維護成本，為業(yè)務的長期穩(wěn)定運行提供了保障。兩種典型架構的模塊化UPS都能提供較好的維護性與擴容能力，比起傳統(tǒng)UPS的可用性大幅提升。但從技術角度分析，集中式結構的模塊化UPS具有更高的安全性，更優(yōu)異的可靠性。
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