UPS雙總線系統(tǒng)冗余介紹

　　UPS雙總線系統(tǒng)、多路并聯(lián)總線、雙輸入、2(N+1)、2W+2、[W+1)+W+UPS以及2N等都指的是這種配置的變體。借助這種設(shè)計(jì)方案，完全可以建立起根本無需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到市電的UPS系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)這些系統(tǒng)時(shí)，可以盡量排除每一個(gè)可能的單路徑故障點(diǎn)。不過，排除的單路徑故障點(diǎn)越多，設(shè)計(jì)方案實(shí)施起來的代價(jià)也越高昂。大多數(shù)大型雙總線系統(tǒng)配置部位于專門設(shè)計(jì)的獨(dú)立建筑物中，基礎(chǔ)設(shè)施(包括UPS、電池、制冷系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、市電和配電室)占據(jù)與數(shù)據(jù)中心設(shè)備同樣大小的空間。
　　
　　該配置是行業(yè)中最可靠也最昂貴的一種設(shè)計(jì)，根據(jù)工程師的理念以及客戶要求的不同，它可以非常簡單，也可以異常復(fù)雜。雖然采用的是同一個(gè)名稱，但具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)千差萬別，這也是由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)工程師的理念與知識(shí)水平所決定的。
　　
　　圖3-32顯示了該配置的一種變體2(N+1)，它由兩個(gè)并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)構(gòu)成。理想情況下，可以采用單獨(dú)的配電盤，甚至單獨(dú)的市電和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為這些UPS系統(tǒng)供電。雖然該設(shè)計(jì)方案的建造成本不低，但考慮到數(shù)據(jù)中心設(shè)備的重要程度以及停機(jī)成本，還是物有所值的.
　　
　　該配置的成本高低取決于設(shè)計(jì)工程師認(rèn)為要滿足客戶的需求應(yīng)當(dāng)采用何種"深度和廣度"的系統(tǒng)冗余。其基本設(shè)計(jì)概念是允許每一個(gè)電氣設(shè)備都可以在無需將關(guān)鍵負(fù)載轉(zhuǎn)換到市電的條件下出現(xiàn)故障或手動(dòng)關(guān)閉。2(N+1)設(shè)計(jì)的一個(gè)共同之處是采用冗余并機(jī)系統(tǒng)，以便部分系統(tǒng)可以被關(guān)閉或旁路至備用電源，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的冗余性。
　　
　　在圖3-32中，兩臺(tái)并聯(lián)的UPS組成兩條獨(dú)立的供電總線，每條總線分別為兩條直接與雙電源負(fù)載連接的電路供電。單電源負(fù)載由機(jī)架式ATS(小型機(jī)架式STS)供電。小功率ATS的優(yōu)點(diǎn)是它不要求兩路輸入同步。不過按照第W等級(jí)電源結(jié)構(gòu)的要求，所有負(fù)載均應(yīng)為雙電源負(fù)載。
　　
　　一般而言，選擇雙總線系統(tǒng)配置的企業(yè)更關(guān)心配置是否具備高可用性，而不是其實(shí)現(xiàn)的成本。這些企業(yè)的負(fù)載也大都是雙電源負(fù)載。除了在分布式冗余配置部分中所討論的因素之外，該配置方案還有以下兒個(gè)額外?？紤]的因素。
　　
　　1.物理加固問題
　　
　　要設(shè)計(jì)出能抵抗自然破壞，并能免受電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的一連串故障影響的系統(tǒng)以及建筑物，以便能夠隔離并控制住故障。例如，兩個(gè)UPS系統(tǒng)不應(yīng)放置在同一個(gè)房間內(nèi)，電池與UPS模塊也不應(yīng)位于同一房間中。
　　
　　2.電路斷路器的匹配和選擇性
　　
　　電路斷路器的匹配是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分。恰到好處的斷路器選擇性配合可以防止局部旭路影響到建筑物中的其他設(shè)備。
　　
　　3.建筑物加固
　　
　　加固建筑物可以使建筑物更好地抵抗腿風(fēng)、龍卷風(fēng)和洪水的破壞，根據(jù)建筑物所處的地理位置，這些都可能是必要的。例如，應(yīng)當(dāng)讓建筑物遠(yuǎn)離100年一遇的洪泛平原、建筑物上空應(yīng)避開航線、采用厚實(shí)的墻壁以及無窗戶設(shè)計(jì)，這些措施都有助于抗干擾。
　　
　　4.靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS
　　
　　靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS隨著雙電源IT設(shè)備的問世，在設(shè)計(jì)中顯得不再重要，但STS設(shè)備的引用將增加系統(tǒng)的可維護(hù)性，從而使系統(tǒng)的可依賴程度得到了顯著提高。
　　
　　5.小功率ATS
　　
　　對于可能存在的單電源負(fù)載，要充分利用雙總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的冗余優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)將為單電源負(fù)載供電的轉(zhuǎn)換開關(guān)(小功率ATS)配置在機(jī)架中。
　　
　　優(yōu)點(diǎn):
　　
　　? 兩條獨(dú)立的供電線路，無單路徑故障點(diǎn)，容錯(cuò)性極強(qiáng);
　　
　　? 該配置為從電力入口到關(guān)鍵負(fù)載的所有線路提供了完方位的冗余;
　　
　　? 在2(N+1)設(shè)計(jì)中，即使在同步維護(hù)過程中，他倆存在U胳的冗余;
　　
　　? 無需將負(fù)載轉(zhuǎn)換到旁路模式(負(fù)載將處于無保護(hù)電源下)，即可對UPS模塊、開關(guān)裝置和其他配電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，特別是當(dāng)系統(tǒng)中含有STS時(shí)，其維護(hù)過程中仍然保持了雙電源負(fù)載的雙路供電;
　　
　　? 更容易使各UPS系統(tǒng)均分負(fù)載，并了解哪些系統(tǒng)為哪些負(fù)載供電。
　　
　　缺點(diǎn):
　　
　　冗余組件數(shù)量多，成本高;
　　
　　由于末達(dá)到滿負(fù)荷工作狀態(tài)，UPS效率低下;
　　
　　一般的建筑物不太適合采用可用性極高的雙總線系統(tǒng)，因?yàn)檫@種系統(tǒng)需要冗余組件分開放置。