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传统UPS和模块化UPS有什么区别?

 

模块化UPS有哪些优势?与传统UPS两者之间有啥差别?如今模块化UPS成为很多企业的新宠,市场份额节节攀高,数据中心设计建造中的很多问题

都与系统模块化程度有关,模块化UPS具有良好的可用性和稳定性,那么,模块化UPS和传统UPS有什么区别?模块化UPS有什么优势?

 

模块化UPS和传统UPS两者之间有什么区别?

1、外部结构上就有所不同

模块化UPS相对于传统UPS在外部结构上就有所不同,它能够将所有模块安装在标准机柜中,节省占地面积和空间,便于安装使用与维护,从设计

原理方面来讲,模块UPS本身就是一台UPS,包括整流器、静态旁路开关及附属的控制电路等

 

2、传统UPS和模块化UPS系统可用性方面的区别

在传统UPS产品中,一直存在着单台UPS容易出现单点故障的问题,用户唯一的安全保障措施是采用“1+1”或“N+1”旧有的安全防范格局,

该措施不仅造成较大的经济浪费,而且容错率仅有一次。传统UPS发生故障后,修复时间长,而且很困难。

模块化UPS系统阵列中的所有功率模块平均负担系统负载,各并联模块皆为内置冗余的智能型独立个体,无需系统控制器对并联系列集中控制。

任何模块发生故障后(包括系统控制模块),其冗余设计便会充分发挥效用,全面保障设备正常运转,实现最大程度的故障冗余,同时用户还可根据

需要选择超过一次容错率的冗余。N+X模块化阵列机的可用性比1+1单机并机的可用性高,出现故障后修复时间短。

因此,UPS结构的模块化、可热插拔设计,是UPS系统可用性和可维护性的重要的新技术标志之一。

 

3、扩容方面的区别:

模块UPS为供电系统构建与IT设备机架的增加同步进行创造了条件,使供电系统设备的功率容量始终与已运的IT设备的实际负载量保持在一个适当

的比例,特别是当发生系统方案设计需要修改,甚至项目启动失败或场地要搬迁时,能够经济而灵活的变更或退出。

而对已运行的传统UPS系统为了扩容而改造时,很难保证不需要短时间停机操作,或者在系统运行中进行改造操作而很容易诱发系统意外故障障宕

机。

4、旁路设置上的区别

对于UPS冗余系统,在旁路设置上有2种基本结构:一种是每个单机或单元各带一个旁路,另一种是系统统一设置一个大旁路。在传统单机UPS构成

的冗余系统中,单机体积较大,但静态开关选择按单机容量配置,而且位置靠近功率板,一旦出现故障(如IGBT烧毁)可能连累静态开关的工作。

再者,旁路分立使得旁路控制复杂,板件增多,可靠性下降,因此,单机带旁路构成的冗余系统可靠性降低,这也是传统并机台数不宜过多的原因

之一。

模块化UPS,其静态开关容量按整机容量配置,结构上与功率工作部分分离,其动作控制亦是独立的,避免了传统并机系统分别投切而产生的风险

,完美地诠释了“分统结合,互不连累”的并联冗余设计理念。其采用的“先合后开”动作模式,更使得系统投换实现了真正意义上的零转换。

 

5、安装地的区别:

传统UPS体积大,效率低,一般与用电设备尤其是服务器等信息设备分开安装设置,距离较远而容易使得用电设备零--地电位差偏大,从而影响设

备的正常运行。

而模块化UPS由于采用高频化技术,整机体积小,运行效率高,可以直接就近安装在设备附近,从而可避免这一问题的产生。

 

模块化UPS与传统的UPS电源的区别相比有相当大的优势,主要有以下几点:

 

1、安装简单,扩容方便,节约投资

模块化UPS采用模块化结构,可以方便地安装和扩容,只需要增加模块就可以了。在信息机房供电系统建设初期,会对UPS的容量需求产生错误的、

过低或过高的估计,模块化UPS通过可扩容的模块结构可以有效解决这一问题。

2、并联冗余,运行稳定,可靠性

在模块化UPS中,功率模块部分是并联冗余的,即功率部分是由许多模块并联在一起,它们不分主从,互不依赖,并且均分负载。每个模块都配有

输入、输出保险和输入、输出继电器,即使有一个模块发生故障也能够自己退出整个系统,不影响整个系统工作。

在模块化UPS系统中,用户只需要购买相应的功率模块,即可实现“N+X”的故障冗余,因此相对于传统UPS的“N+1”模式,容错率大大提高。

3、维修方便,在线处理,可用性高

传统的UPS在出现故障的情况下,都需要专业技术人员到现场维修。如果采用模块化UPS,因为所有的模块都是采用热插拔,所以不需要专业的技

术人员,只要有备用模块,用户也可以自己进行维护。在系统架构方面,以多模块并联为基础,不仅实现了系统模块的热插拔,而且更好地处理了

系统模块独立运作、相互协作和平稳转换的关系。

总结:无论是模块化UPS还是常规UPS,都有着各自无法替代的优势,不能说这个一定强过那个,都可以根据企业的实际需求进行市场供给。

但不可否认的是,模块化UPS代表着以后的趋势,成为UPS电源行业的技术革新产品。

 

然而,模块化的UPS也有其缺点。与传统UPS相比,模块化UPS有更多的组件,因此系统也更复杂,在同等功率的情况下,其成本比传统UPS高出

约30%。模块化UPS具有优异的可扩展性,因此与传统UPS相比故障修复时间更少,因此模块化UPS日益普及。

 

模块化UPS的另一个好处是可以更加高效节能地使用蓄电池。UPS蓄电池的工作寿命和性能随着时间的推移逐渐损耗,这意味着如果用户为100kV

A的UPS配置的电池组,6年后就需要全部更换。如果采用100kVA\模块化UPS,日常负载为40kW,用户可以配置40kVA电池组,6年后可以再买

一组,这有效地节省了蓄电池的费用。

 

考虑到模块化UPS具有潜在好处,它可能是一个替代传统UPS更好的方法。但模块化UPS也有其局限性。以上述500kW的数据中心为例,用户可以

配置500kVA的单台UPS,也可以配置两台250kVA的UPS,或者配置5台100kVA的UPS。对于数据中心的业主最大的问题是:'在数据中心如

何配置模块化UPS,配置多少台。因为模块化UPS越多,其元件数量越多,也意味着风险更大。

 

模块化UPS的风险与可靠性

 

模块化UPS通常涉及到电气元件的并联安装,组件越多,故障率越高,风险越大,对供电系统的可靠性有很大影响。因此用户要把握可靠性和冗余

性的平衡点,而不是进一步提高模块化,因为用户面临更大的风险。

 

如果四个电池并行工作,那么其故障率会大于单只电池。不过,四节电池中其中一个电池失效,那么会发生什么?用户可以将失效电池进行隔离,

而其他三个电池继续向负载供电。如果用户只配置一个电池,电池失效了,那么用户业务将会受到极大的影响。

 

当然失效的风险可以通过设备冗余来降低风险,比如采用另一台UPS作为备用。易事特电源股份有限公司总电气工程师陈总认为:用户必须具备

100%的模块化冗余供电系统,如果一个模块发生故障,其他模块可以继续为负载供电。


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