UPS冗余并联龙虎争霸与双总线连接供电方案

2019年04月17日 19:00来源:admin手机版

UPS冗余并联龙虎争霸与双总线连接供电方案

  一、 概述

  
  为了提高信息机房供电系统的运行可靠性,一般采用的方法有两种,即供电系统的冗余连接和负载设备的双电源或三电源冗余输入。这可从下面的可用性表达式中看出:

本文引用地址:

  
   


  式中的A(Availability)表示的是可用性,它的含义是在整个规定运行时间中,可靠供电时间的比例;MTBF是表示设备可靠性的平均无故障时间,它的含义是平均多长时间不出故障;MTTR表示的是平均修复时间,它的含义是电源所有故障维修时间之平均值。
  
  从式(1)中可以看出,为了提高可用性也有两个途径:提高电源的平均无故障时间和缩短平均修复时间。但当机器的期间质量达到一定程度后,再增大平均无故障时间的代价较大,而且效果也不太显著,因为总不能将平均无故障时间做到无穷大。然而缩短平均修复时间的效果却比较明显,如果平均修复时间缩短为零(这种可能性是存在的,而且也不难实现),那么可用性就是100%。采用UPS冗余并联方法就可达到这个目的:比如两台同容量的UPS并联,其中任何一台都具有承担100%负载的能力,那么两台并联后就有了200%的供电能力,所以其中任何一台因故障而停机后,另一台仍可以接着继续供电,使负载设备的工作得以不间断地连续进行下去,达到了修复时间缩短为零的目的。
  
  负载设备的多电源入口,也可达到上述目的。多电源入口就意味着需要多个电源供电,任何一个入口的电源都具有100%的负载能力,所以其中任何一台电源因故障而停机后,另外的电源仍可以接着继续供电,使负载设备的工作得以不间断地连续进行下去。
  
  正是由于有这两种提高系统可靠性的方式,也就引出了下面几种供电方案的模式。
  
  二、 UPS冗余并联供电方案的可靠性与可用性
  
  1.两台UPS冗余并联举例
  
  为了容易分析,在这里只用两台UPS作1+1冗余并联,如图1所示。后面的所有负载之和小于100kVA,两台UPS的输出电压在输出配电柜内直接并联,然后再通过开关S给负载供电。如果遇到双电源负载就可以分别从两相电压上各引一路到负载,照样满足双电源输入的条件,如图中S3、S4所示。

UPS冗余并联龙虎争霸与双总线连接供电方案


  
  2.双机1+1冗余并联供电的可靠性
  
  为了对可靠性有一个大略的数值概念,在这里只对UPS本身的并联进行讨论,至于那些必不可少的断路器开关,不论用什么方式供电都是必不可少的,大家都一样,所以暂不考虑,在这里只讨论有区别的部分。假如每台UPS的可靠性r=0.99,为了简单起见,暂认为两台UPS的可靠性相等,就可做出双机1+1冗余并联供电的可靠性模型图,如图2所示。

UPS冗余并联龙虎争霸与双总线连接供电方案


  
  此时,这个供电系统的可靠性就R2是:

UPS冗余并联龙虎争霸与双总线连接供电方案

     
  不可靠性Q=1-可靠性=1-0.9999=0.0001,不可靠性是万分之一,故障率也大约是万分之一。即双机冗余并联后,使系统的可靠性提高了两个数量级。其原因是它可以使可用性表达式中的平均修复时间MTTR减到最小。
  
  另外,双机冗余并联结构的系统有一个突出优点,就是过载能力特强:具有2倍UPS单机的过载能力。

  三、 UPS双总线供电方案的可靠性与可用性
  
  1.UPS双总线供电方案的出现
  
  (1)STS的出现
  
  STS(StaticTransferSwitch)的出现原本是为了代替ATS,由于ATS具有切换时间长、寿命短、切换声音大和有火花干扰的缺点,为用户在一定程度上带来了不便。Cyberex公司首先推出了用晶闸管构成的电子式静态转换开关,以区别于那种机械式的自动转换开关ATS.(AutomaticTransferSwitch)。尤其现在所说的STS实际上已经是DSTS(DigitalStaticTransferSwitch),即数字式静态开关,其整个切换时间小于4ms,它的切换方式是先断后合,因此两电源在切换时的相位差甚至可以大于180°。这种产品的可靠性与电磁兼容指标等均应符合UL1008Listed。图3示出了DSTS(DigitalStaticTransferSwitch)的电原理图,右边是它的电路符号。
  
  DSTS的确解决了ATS所无法做到的一些性能,比如DSTS的切换时间比ATS要快上一千多倍,而且没有声音、没有火花,对一般电子设备来说,这种两个电源之间的切换间隔几乎是没有感觉的。

UPS冗余并联龙虎争霸与双总线连接供电方案


  
  由于DSTS对构成元器件质量的要求很高,再加之在多处都采用了冗余措施,所以造价也很高,相应地为销售商也带来了不菲的利润,于是在被引入机房的时候就出现了一些误会。比如本来可以用于并联冗余的两台UPS供电系统,有的供应商就硬把它们分割开了,在两台UPS输出端加了一台DSTS,说这样比直接并联可靠性高,如图4所示。其工作原理是:两台UPS的输出端都连接到DSTS上,比如开始由UPS1向负载供电,UPS2备用,一旦UPS1故障,DSTS就马上切断UPS1而接通UPS2,继续向负载供电,这就保证了负载设备的连续运行。

上一页 1

本文地址:http://www.ddgdsbc.com/longhuhedaili/20190417/2029.html 转载请注明出处!

大家都在看更多>>

今日热点资讯