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《从通信直流电源的发展看将来的大功UPS》
摘《电源世界》
摘要：为提高大功率UPS的可靠性，从通信直流电源的发展角度分析未来大功率UPS的发展方向，并预计在未来信息化，网络化的社会里充当重要安全部门电源保护的UPS将向高效率、高可靠性、模块化发展。
叙词：大功率UPS、模块化并联冗余。
1、引言
在当前UPS市场中，国际上著名厂商的大型UPS都是单机形式的产品，当要提高可靠性时，需增加相同容量的UPS进行1+1并联才能满足可靠性的要求。这时将有一倍的容量是闲置不用的，目的完全是为了提高系统的可靠性，就象从前通信电源一样，是以可控硅电源屏为单元，当满足容量后，还要配置相同容量的电源屏以备用，用来提高供电系统的可靠性实现交换设备的不停电检修。
随着电力电子技术的发展，这种以电源屏为单位的电源系统被以多个模块并联的开关电源系统所取代，这种高可靠性模块化的直流电源系统已经被通信部门广泛接受，这是因为在这种通信电源系统中，是由多个开关整流器模块组成，它们工作在并联均流方式下，当任何一个开关整流器出现故障时，不会影响系统的正常工作。这就使得系统的可靠性大为提高，真正成为不间断直流电源系统。而那种以屏为单位的，1+1并联备用电源系统现已被电信部门完全淘汰。
2、大型UPS采用模块化的可行性
那么，大型UPS做为交流不间断电源，是否象通信直流不间断电源一样，也由模块化单元组成呢？答案是肯定的，由于影响UPS系统可靠性的瓶颈是整流器、逆变器，它们都与高压、大电流密切相联，且各种功率器件主要都集中在这两部分，受到高压、大电流的冲击最强，是UPS系统中最不稳定的因素；而机柜、转换开关等部分的可靠性要高得多，且不易受到外界的干扰，而控制器等智能部件，在UPS系统中多半是为了监视各种参数和提供报警通讯而设置的，是属于UPS的弱电部分，且与输入输出强电隔离。因此说，它们的可靠性也是很高的，并不需要冗余。即使万一控制器出故障也不影响UPS正常输出。为了提高可靠性把整流器、逆变器模块化，互为热备份是经济合理的。
整流器模块化的技术是成熟的，目前通讯电源系统均采用模块化结构，由整流模块并联运行组成直流电源系统，而逆变器要模块化，即逆变器模块要并联均流工作，其设计和调试制造有一定的难度。因为逆变器输出的是交流电压，若要逆变器进行并联，各模块的输出电压、相位、幅度都要一致才能并联运行否则将产生很大的环流而使逆变器损坏，目前世界上许多国家（如日本、美国、德国、荷兰等国家）的逆变器（或UPS）公司在逆变器的并联冗余控制技术方面已经做了大量的工作，并有一系列的产品投入了实用，这说明逆变器模块化也是可行的。
我国在逆变器并联技术方面的研究起步甚晚，但是经过我们不断的努力已经开发出逆变器并联冗余产品，并联逆变器个数达到30个，而国外实际应用的最大并联个数也不超过10个，而我们的产品已在全国不少地方得到实际应用，这说明我们的逆变器并联技术与国外的差距大大缩小了，因此说大型UPS的模块化结构是完全可行的。
3、大型UPS模块化的优点。
UPS模块化后能给各方面（包括用户、代理商、生产商）带来很多好处，主要体现在：
① 对于用户来说，可靠性是第一位的，单机系统某一部分损坏后系统不能工作，而模块化的系统却不存在这种问题。其次，不用担心日后的扩容问题，因为用户在购置UPS时，对日后用电情况很难预料得准确，若到时发现UPS容量不够时只需增加若干模块就行了，且不用停电、即插即用，极为方便。当系统出现故障时，用户能根据各模块状态指示，立即检查出故障所在，更换故障模块便可修复系统，完成检修工作，不需要专业人员，而单机UPS出现故障时，用户无从下手只有等专业人员检修，费时又费力影响正常使用。
② 对于代理商来说，模块化的设计使得产品规格单一，代理商则可使用统一规格的产品满足用户的各种需求，这一特性为系统的可扩展性提供了很大的空间。对于小型用户；可使用数量较少的模块；而对大型用户则可以配备数量较多的模块，甚至还可配备可扩展的模块柜，以满足由于业务增长造成的功率需求。单一规格的产品免去了不少麻烦，不管用户在何时需要升级时，新增的模块都能与先期购置的产品相配。这样既保护了用户的投资，增加用户对于厂商和品牌的信心，同时也为代理商赢得了更多的商业机会。
③ 对厂商而言模块化能够提高生产效率，降低成本适于大规模生产，同时也能急时为用户日后的维护提供备件成为可能。
4、结论
大型UPS模块化是完全可行的，并且已经成为大容量UPS的发展方向。它可以保证电网供电的稳定性和扩容的灵活性，并可以组成并联冗余系统而提高运行的可靠性。同时也使得整个系统具有极高的系统可维修性能，如整流器或逆变器模块出现故障时，可以很方便地进行热插拔更换或维修。因而，大型UPS的模块并联运行系统在各种应用领域必将得到广泛的推广和应用，尤其是在未来信息化、网络化的社会里充当重要安全设备电源的保护。就象目前的通信直流电源一样将广泛地被人们所接受。
摘《电源世界》
摘要：为提高大功率UPS的可靠性，从通信直流电源的发展角度分析未来大功率UPS的发展方向，并预计在未来信息化，网络化的社会里充当重要安全部门电源保护的UPS将向高效率、高可靠性、模块化发展。
叙词：大功率UPS、模块化并联冗余。
1、引言
在当前UPS市场中，国际上著名厂商的大型UPS都是单机形式的产品，当要提高可靠性时，需增加相同容量的UPS进行1+1并联才能满足可靠性的要求。这时将有一倍的容量是闲置不用的，目的完全是为了提高系统的可靠性，就象从前通信电源一样，是以可控硅电源屏为单元，当满足容量后，还要配置相同容量的电源屏以备用，用来提高供电系统的可靠性实现交换设备的不停电检修。
随着电力电子技术的发展，这种以电源屏为单位的电源系统被以多个模块并联的开关电源系统所取代，这种高可靠性模块化的直流电源系统已经被通信部门广泛接受，这是因为在这种通信电源系统中，是由多个开关整流器模块组成，它们工作在并联均流方式下，当任何一个开关整流器出现故障时，不会影响系统的正常工作。这就使得系统的可靠性大为提高，真正成为不间断直流电源系统。而那种以屏为单位的，1+1并联备用电源系统现已被电信部门完全淘汰。
2、大型UPS采用模块化的可行性
那么，大型UPS做为交流不间断电源，是否象通信直流不间断电源一样，也由模块化单元组成呢？答案是肯定的，由于影响UPS系统可靠性的瓶颈是整流器、逆变器，它们都与高压、大电流密切相联，且各种功率器件主要都集中在这两部分，受到高压、大电流的冲击最强，是UPS系统中最不稳定的因素；而机柜、转换开关等部分的可靠性要高得多，且不易受到外界的干扰，而控制器等智能部件，在UPS系统中多半是为了监视各种参数和提供报警通讯而设置的，是属于UPS的弱电部分，且与输入输出强电隔离。因此说，它们的可靠性也是很高的，并不需要冗余。即使万一控制器出故障也不影响UPS正常输出。为了提高可靠性把整流器、逆变器模块化，互为热备份是经济合理的。
整流器模块化的技术是成熟的，目前通讯电源系统均采用模块化结构，由整流模块并联运行组成直流电源系统，而逆变器要模块化，即逆变器模块要并联均流工作，其设计和调试制造有一定的难度。因为逆变器输出的是交流电压，若要逆变器进行并联，各模块的输出电压、相位、幅度都要一致才能并联运行否则将产生很大的环流而使逆变器损坏，目前世界上许多国家（如日本、美国、德国、荷兰等国家）的逆变器（或UPS）公司在逆变器的并联冗余控制技术方面已经做了大量的工作，并有一系列的产品投入了实用，这说明逆变器模块化也是可行的。
我国在逆变器并联技术方面的研究起步甚晚，但是经过我们不断的努力已经开发出逆变器并联冗余产品，并联逆变器个数达到30个，而国外实际应用的最大并联个数也不超过10个，而我们的产品已在全国不少地方得到实际应用，这说明我们的逆变器并联技术与国外的差距大大缩小了，因此说大型UPS的模块化结构是完全可行的。
3、大型UPS模块化的优点。
UPS模块化后能给各方面（包括用户、代理商、生产商）带来很多好处，主要体现在：
① 对于用户来说，可靠性是第一位的，单机系统某一部分损坏后系统不能工作，而模块化的系统却不存在这种问题。其次，不用担心日后的扩容问题，因为用户在购置UPS时，对日后用电情况很难预料得准确，若到时发现UPS容量不够时只需增加若干模块就行了，且不用停电、即插即用，极为方便。当系统出现故障时，用户能根据各模块状态指示，立即检查出故障所在，更换故障模块便可修复系统，完成检修工作，不需要专业人员，而单机UPS出现故障时，用户无从下手只有等专业人员检修，费时又费力影响正常使用。
② 对于代理商来说，模块化的设计使得产品规格单一，代理商则可使用统一规格的产品满足用户的各种需求，这一特性为系统的可扩展性提供了很大的空间。对于小型用户；可使用数量较少的模块；而对大型用户则可以配备数量较多的模块，甚至还可配备可扩展的模块柜，以满足由于业务增长造成的功率需求。单一规格的产品免去了不少麻烦，不管用户在何时需要升级时，新增的模块都能与先期购置的产品相配。这样既保护了用户的投资，增加用户对于厂商和品牌的信心，同时也为代理商赢得了更多的商业机会。
③ 对厂商而言模块化能够提高生产效率，降低成本适于大规模生产，同时也能急时为用户日后的维护提供备件成为可能。
4、结论
大型UPS模块化是完全可行的，并且已经成为大容量UPS的发展方向。它可以保证电网供电的稳定性和扩容的灵活性，并可以组成并联冗余系统而提高运行的可靠性。同时也使得整个系统具有极高的系统可维修性能，如整流器或逆变器模块出现故障时，可以很方便地进行热插拔更换或维修。因而，大型UPS的模块并联运行系统在各种应用领域必将得到广泛的推广和应用，尤其是在未来信息化、网络化的社会里充当重要安全设备电源的保护。就象目前的通信直流电源一样将广泛地被人们所接受。