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                  談UPS冗余并聯與雙總線連接供電方案

                  來源:《UPS與機房》 作者:王其英 更新時間:2009-6-17 12:22:09

                  摘要:UPS供電方案是采用冗余并聯呢,還是雙總線方案,對許多用戶來說,是個容易模糊的概念。重要的是要分析實際的需求條件,做出正確的產品和方案選擇。如何利用市場上成熟的產品,配合可靠、適合的方案,同事考慮成本、節能、環保等因素。本文通過可靠性和可用性計算,分析對比兩種方案的各自特點。

                    一、概述
                    
                    為了提高信息機房供電系統的運行可靠性,一般采用的方法有兩種,即供電系統的冗余連接和負載設備的雙電源或三電源冗余輸入。這可從下面的可用性表達式中看出:
                    

                   

                  式中的A(Availability)表示的是可用性,它的含義是在整個規定運行時間中,可靠供電時間的比例;MTBF是表示設備可靠性的平均無故障時間,它的含義是平均多長時間不出故障;MTTR表示的是平均修復時間,它的含義是電源所有故障維修時間之平均值。

                      從式(1)中可以看出,為了提高可用性也有兩個途徑:提高電源的平均無故障時間和縮短平均修復時間。但當機器的期間質量達到一定程度后,再增大平均無故障時間的代價較大,而且效果也不太顯著,因為總不能將平均無故障時間做到無窮大。然而縮短平均修復時間的效果卻比較明顯,如果平均修復時間縮短為零(這種可能性是存在的,而且也不難實現),那么可用性就是100%。采用UPS冗余并聯方法就可達到這個目的:比如兩臺同容量的UPS并聯,其中任何一臺都具有承擔100%負載的能力,那么兩臺并聯后就有了200%的供電能力,所以其中任何一臺因故障而停機后,另一臺仍可以接著繼續供電,使負載設備的工作得以不間斷地連續進行下去,達到了修復時間縮短為零的目的。

                      負載設備的多電源入口,也可達到上述目的。多電源入口就意味著需要多個電源供電,任何一個入口的電源都具有100%的負載能力,所以其中任何一臺電源因故障而停機后,另外的電源仍可以接著繼續供電,使負載設備的工作得以不間斷地連續進行下去。

                      正是由于有這兩種提高系統可靠性的方式,也就引出了下面幾種供電方案的模式。

                  二、 UPS冗余并聯供電方案的可靠性與可用性

                      1. 兩臺UPS冗余并聯舉例
                      為了容易分析,在這里只用兩臺UPS作1+1冗余并聯,如圖1所示。后面的所有負載之和小于100kVA,兩臺UPS的輸出電壓在輸出配電柜內直接并聯,然后再通過開關S給負載供電。如果遇到雙電源負載就可以分別從兩相電壓上各引一路到負載,照樣滿足雙電源輸入的條件,如圖中S3、S4所示。

                    2.雙機1+1冗余并聯供電的可靠性
                    
                    為了對可靠性有一個大略的數值概念,在這里只對UPS本身的并聯進行討論,至于那些必不可少的斷路器開關,不論用什么方式供電都是必不可少的,大家都一樣,所以暫不考慮,在這里只討論有區別的部分。假如每臺UPS的可靠性r=0.99,為了簡單起見,暫認為兩臺UPS的可靠性相等,就可做出雙機1+1冗余并聯供電的可靠性模型圖,如圖2所示。
                    
                    

                             此時,這個供電系統的可靠性就R2是:

                    不可靠性Q=1-可靠性=1-0.9999=0.0001,不可靠性是萬分之一,故障率也大約是萬分之一。即雙機冗余并聯后,使系統的可靠性提高了兩個數量級。其原因是它可以使可用性表達式中的平均修復時間MTTR減到最小。
                    
                    另外,雙機冗余并聯結構的系統有一個突出優點,就是過載能力特強:具有2倍UPS單機的過載能力。

                  本文地址:http://www.qcgiw.icu/news/2009617/n9334768.html 網友評論: 閱讀次數:
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