浅析UPS的冗余连接技术（5）

采用并联柜的并联方式虽然比单台或串联热备份方式在可靠性等方面有较大的提高，但存在以下弱点：①由于这种方式仅有一组静态开关，没有冗余备份，当静态开关本身出现问题时，整个供电系统就不能够正常输出，造成输出中断；②当平衡检测环节(即并联柜)出现故障时，各UPS间有可能产生环流而造成逆变器烧毁；③当负载为非线性负载，尤其是波峰因数较差的计算机或电机等负载时，因各UPS内部反馈系统参量瞬间调整，彼比互相没有关联而造成UPS动态一致性较差，因此会短时出现很大的环流，有可能造成逆变器的烧毁。采用并联柜的方法缺点是；不但投资大而且笨重，为此UPS制造商在普通UPS中加了一些接口，平时可作一般UPS单机用，当需要时就加上这些接口板进行调整后就实现了并联，如意大利的SEIL SECON等。在普通UPS中加并联接口的设计思想不失为一举两得作法，但带来了一些不便，比如六台UPS并联要六台UPS中加装并联板，要到六台UPS的面板上去观察每台UPS的状态和参数，如修改某一参数时，要到六台UPS上分别去作等。因此，瑞士V-SPEED公司推出了IM系列并联专用UPS(Sitepro P系列)，又将UPS的并联技术向前推进了一步。这样以来，UPS并联就变得非常简单；只需把几台并联UPS的输出电缆连接到一起，信号总线插头插到每一台UPS的相应位置就行了。由一个面板上可以看到并联系统中的每一台UPS的工作状态，也可在一台的面板控制它们中的每一台，修改它们的参数等等，采用并联专用UPS来实现并联系统比采用通用UPS具有其优越性。2.2.2高级并联方式UPS高级并联如图6所示；此种方法无任何独立部件，全部并联冗余，实现了真正并联冗余，且在此系统中无需任何额外附加并联柜，可靠性极高，是目前并联技术的发展趋势。由于采用冗余式并联，负载分配均匀，设备利用率很高。

高级并联工作方式，是由并联通讯板实现的，工作方式相当于计算机的并行工作原理。其中一台主机为导航UPS，假设为1#机。整个并联系统由导航UPS（1#机）发出脉冲控制所有并联的UPS工作(最多可并联6台)，这时各UPS相应器件相当于并联工作，UPS单机的逆变器输出端直接并联起来运行，共同向负载供电而不必另附加“并机控制柜”。所初级并联所不同的是UPS的逆变器的同步跟踪方式不同，产品在出厂时将其中的一台UPS单机指定为具有优先跟踪市电电源的“导航UPS”，然后让处于并机系统中的其它UPS的逆变器跟踪“导航UPS”的逆变器电源而不是去直接跟踪市电电源。当导航UPS(1#机)出现故障或未开机时，2#机自动升为导航机，控制其它UPS，在1#机恢复正常后，又由其进行控制。而当其它UPS出现故障时，故障机便自动退出。这种连接方式优点是所有UPS均由一台UPS控制信号所控制，这样既可保证各UPS间输出参量及动态特性完全一致，又彻底解决了初级并联不可避免的内部环流问题，以及静态旁路开通和跟踪一致性的问题。由于这种并联通讯工作方式具有连接简单，可靠性高，动态性好等优点，已开始被广泛采用。但是此并联方法对UPS自身技术要求较高，有些UPS很难采用这种技术。2.2.3并联台数UPS的并联数目并不是越多越可靠，在实际应用的UPS并联系统中，单输出均流这一项指标就带来好多问题。在三相UPS中，若作到均流，就必须保证并联的各UPS的对应相电压和相位保持一个最小值，并联台数越多，越不易达到一致，即使当时达到了一致，随着时间的推移、温度的变化，尘埃的侵入，器件的老化，冷却系统造成的振动以及湿度和腐蚀性气体的破坏等等因素都时刻在破坏着这种平衡，尽管有测量和调整系统，但测量环节的参数也在遭受着上述因素的侵扰，因此这些因素限制了并联UPS台数的增多，当并联台数达到一定数量后，可靠性开始降低。这就是从量变到质变。单从理论推导出来的结论是在一定的理想条件下作出的，它和实际一直在变化着的情况是有距离的。 UPS的并联数目的负载率和可靠性见表1。表1并联方式的负载率和可靠性并机方式“1+1”（2台并机）“2+1”（3台并机）“3+1”（4台并机）“4+1”（5台并机）“5+1”（6台并机）单机输出功率占总负载百分数50%33.3%25%20%16.7%并联系统占总负载的百分数200%150%133.3%125%120%并机与单机的可靠性之比9.25.33.12.051.35从上表可以得出下列结论:① UPS并机系统能显著提高单机的平均无故障时间，也就是提高其可靠性。② 当并机台数增加时，虽然提高了UPS系统的利用率，但也降低了并机系统的可靠性。③ 并机台数应根据对冗余系统的可靠性要求及输出功率的利用率来考虑。