UPS冗余并聯(lián)與雙總線連接供電方案

　　
　　但從前面雙臺(tái)UPS冗余并聯(lián)的例子可以看出，即使不加DSTS也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)UPS故障的情況下負(fù)載連續(xù)運(yùn)行下去的功能，而且還有雙倍單機(jī)的過載能力，這個(gè)能力在此已經(jīng)消失了。還不僅如此，這種結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠性R也有了變化，根據(jù)可靠性公式算出：

　　
　　不可靠性Q=1-可靠性=1-0.9996=0.0001，不可靠性是萬分之四。是冗余并聯(lián)時(shí)的4倍。而故障率也是冗余并聯(lián)時(shí)的4倍。

　　
　　由此可以看出，原來1+1并聯(lián)冗余的系統(tǒng)在增加了DSTS后，不但喪失了原來的高過載能力（一臺(tái)UPS過載，切換后另一臺(tái)也同樣過載），其不可靠性或故障率也增加到原來的四倍。
　　
　?。?）雙電源負(fù)載的“需要”
　　
　　為了提高包括服務(wù)器等電子設(shè)備的供電可靠性，用電設(shè)備本身對(duì)輸入電源也作了冗余考慮，比如采用雙電源入口就是其中一種。是不是為了適應(yīng)雙電源設(shè)備就必須將原本可以直接并聯(lián)的兩臺(tái)UPS分開呢？這要看UPS直接并聯(lián)冗余和分開的目的是什么，很明顯，這樣做的目的無非是在任一臺(tái)UPS故障時(shí)都不影響負(fù)載機(jī)器的正常運(yùn)行。這兩種辦法都可以達(dá)到這個(gè)目的。前一種在前面已經(jīng)介紹，后一種如圖5所示。兩路UPS交流電壓分別輸入到用電設(shè)備的兩個(gè)入口，該兩個(gè)入口的整流器將輸入交流電整流成直流，而后在二者的輸出端并聯(lián)成一個(gè)電壓再濾波。即使輸入的交流電壓值不一樣也無妨，電壓高的就得多輸出電流，這就造成了整流器的負(fù)載不平衡。尤其是在一臺(tái)UPS是旁路供電時(shí)，由于市電波動(dòng)很大，這種情況就更嚴(yán)重。如果是兩臺(tái)UPS直接并聯(lián)而不分開，由于穩(wěn)壓作用，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況，即使有也不會(huì)這樣大。

　　
　　就是說，即使人為地將可以并聯(lián)的兩臺(tái)UPS硬行分開，到了設(shè)備上還是要并聯(lián)在一起。白白損失了兩倍UPS的過載能力，這就有“費(fèi)力不討好”的結(jié)果。
　　
　　2.UPS雙總線供電方案的電路結(jié)構(gòu)
　　
　　有一種說法，雙總線是根據(jù)美國(guó)T4等級(jí)（Tier4）標(biāo)準(zhǔn)的要求而來的。圖6就是這種雙總線UPS冗余供電方案。從圖中可以明顯地看出，雙總線的每一路都不是單單一臺(tái)UPS，也不是兩臺(tái)，更不是3臺(tái)，而是一個(gè)表示多臺(tái)的刪節(jié)號(hào)。在目前的一般UPS并聯(lián)水平來看，應(yīng)該是8臺(tái)。比如臺(tái)灣至少有5個(gè)數(shù)據(jù)中心采用的就是8臺(tái)并聯(lián)?2的雙總線供電系統(tǒng)。如果在8臺(tái)UPS冗余并聯(lián)之內(nèi)就可以解決的問題，最好不要輕易采用雙總線。尤其是在兩臺(tái)單機(jī)UPS就可以做1+1并聯(lián)冗余的時(shí)候，如果這時(shí)硬要改用雙總線方案，不但使設(shè)備量成倍增加，而且由于引入了串聯(lián)功能的設(shè)備STS，使能量通道上又多增加了故障點(diǎn)，導(dǎo)致的投資還要遠(yuǎn)高于雙倍1+1并聯(lián)冗余時(shí)的情況，因?yàn)镾TS要比同容量的UPS價(jià)格高得多，同時(shí)還失去了原來直接并聯(lián)時(shí)過載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可靠性比原來也有所降低。

　　
　　眾所周知，任何解決方案和規(guī)劃都是有條件的，有其特定的使用環(huán)境，也就是有其局限性。因此，不可不講條件、時(shí)間和地點(diǎn)地到處亂用，否則，不但達(dá)不到預(yù)期的目的，反而會(huì)事倍功半。

　　五、采用雙總線的適當(dāng)場(chǎng)合
　　
　　1.采用雙總線的場(chǎng)合
　　
　　雙總線作為冗余并聯(lián)的的補(bǔ)充措施在一定的場(chǎng)合下就可顯示出它的優(yōu)越性。這種場(chǎng)合就是容量與可靠性出現(xiàn)矛盾時(shí)。
　　
　　比如一個(gè)信息機(jī)房的用電量是2500kVA，要求并聯(lián)冗余后的供電電源系統(tǒng)的可靠性R=0.99999，選定了某品牌單機(jī)容量為400kVA的UPS。為了方便分析，假如每臺(tái)UPS的可靠性r相同，取r=0.99，目前UPS并聯(lián)的臺(tái)數(shù)不超過8，此處取8臺(tái)并聯(lián)。取7+1即可

　　
　　是400kVA×7=2800kVA，滿足了2500kVA的需求，如圖11（a）所示。看可靠性R8是否滿足。根據(jù)可靠性計(jì)算公式：
　　
　　Rn=1-(1-rn-1)(1-r)
　　
　　得R81=1-(1-r7)(1-r)=1-(1-0.997)(1-0.99)=0.999021
　　
　　從結(jié)果看，不滿足R=0.99999的要求。如果采用6+2的方案，則：
　　
　　R82=1-(1-r6)(1-r)2=1-(1-0.996)(1-0.99)2=0.999994
　　
　　這一次滿足了要求。但容量只有400kVA×6=2400kVA，容量又不能滿足了。如果用戶的容量要求不可更改，只有采用雙總線方可，如圖11（b）所示。在雙總總線的情況下，系統(tǒng)地可靠性就是：
　　
　　此時(shí)倒是滿足了可靠性的要求，但設(shè)備量增加了一倍多，投資也成倍增加，損耗也顯著增加，這就需要權(quán)衡利弊。
　　
　　倒不如采用500kVA的6+2方案來的更經(jīng)濟(jì)些。而且容量500kVA×6=3000kVA富裕很多，不但減少了投資、降低了損耗，也提高了系統(tǒng)的可靠性。
　　
　　這個(gè)例子說明，在很多情況下雙總線并不是唯一的和最佳的解決方案。從前面的討論也可看出，當(dāng)容量與可靠性不發(fā)生矛盾時(shí)，如果硬要采用雙總線，不論什么理由都是不可取的。
　　
　　2.減少設(shè)備量的途徑
　　
　　人們不禁要問：難道為了得到這一點(diǎn)好處就必須花費(fèi)幾倍的投資嗎？實(shí)際上大可不必，正如前面討論的那樣，
　　
　?。?）即使一個(gè)ATS故障而不能將另一路市電接入時(shí)，仍能保證全部負(fù)載不斷電，從這個(gè)觀點(diǎn)上說，可以將前面的兩個(gè)ATS更換成普通斷路器；
　　
　?。?）既然要求在任何一路市電或UPS故障時(shí)都要保證全部負(fù)載不斷電，冗余并聯(lián)的UPS就可以完全滿足，所以UPS輸出和負(fù)載之間除了必要的開關(guān)之外沒有必要再增加什么STS進(jìn)行多余的切換；