模塊化UPS分布式和集中式兩種架構(gòu)技術(shù)分析和對比。模塊化UPS電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性，功率模塊的設(shè)計(jì)，使投資規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”，讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長”，目前大多數(shù)UPS廠商都已發(fā)布模塊化UPS，越來越多的用戶已經(jīng)或正在考慮使用模塊化UPS建設(shè)新數(shù)據(jù)中心，模塊化被認(rèn)為是UPS技術(shù)發(fā)展的趨勢。

本文存能電氣小編就要來和大家聊聊模塊化UPS分布式和集中式兩種架構(gòu)技術(shù)分析和對比。

●首先來說說模塊化UPS比傳統(tǒng)UPS有何優(yōu)勢?

1、安裝簡單，擴(kuò)容方便，節(jié)約投資

模塊化UPS采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以方便地安裝和擴(kuò)容，只需要增加模塊就可以了。在信息機(jī)房供電系統(tǒng)建設(shè)初期，會(huì)對UPS的容量需求產(chǎn)生錯(cuò)誤的、過低或過高的估計(jì)，模塊化UPS通過可擴(kuò)容的模塊結(jié)構(gòu)可以有效解決這一問題。

2、維修方便，在線處理，可用性高

傳統(tǒng)的UPS在出現(xiàn)故障的情況下，都需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場維修。如果采用模塊化UPS，因?yàn)樗械哪K都是采用熱插拔，所以不需要專業(yè)的技術(shù)人員，只要有備用模塊，用戶也可以自己進(jìn)行維護(hù)。在系統(tǒng)架構(gòu)方面，以多模塊并聯(lián)為基礎(chǔ)，不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統(tǒng)模塊獨(dú)立運(yùn)作、相互協(xié)作和平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

3、并聯(lián)冗余，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高

在模塊化UPS系統(tǒng)中，用戶只需要購買相應(yīng)的功率模塊，即可實(shí)現(xiàn)“N+X”的故障冗余，它們不分主從，互不依賴，并且均分負(fù)載。每個(gè)模塊都配有輸入、輸出保險(xiǎn)和輸入、輸出繼電器，即使有一個(gè)模塊發(fā)生故障也能夠自己退出整個(gè)系統(tǒng)，不影響整個(gè)系統(tǒng)工作。

●模塊化UPS的兩種典型架構(gòu)

分布式架構(gòu)

分布式架構(gòu)：分布式是早期模塊化UPS經(jīng)常使用的一種架構(gòu)。此類模塊化UPS系統(tǒng)層面上等價(jià)于數(shù)臺獨(dú)立的UPS直接并聯(lián)，其功率模塊利用小型UPS改造而成，可自主獨(dú)立工作，其特點(diǎn)是：①除整流、逆變的控制外，均流與邏輯切換也由內(nèi)部控制單元控制;②內(nèi)置容量與功率模塊容量一致的靜態(tài)旁路，在旁路模式時(shí)，由每個(gè)模塊內(nèi)的靜態(tài)旁路共同承擔(dān)負(fù)載。

分布+集中式架構(gòu)

分布+集中式架構(gòu)：分布+集中式結(jié)構(gòu)的模塊化UPS設(shè)備所有的功率模塊內(nèi)置控制單元用于本模塊的整流器與逆變器控制，而將整個(gè)系統(tǒng)的均流及邏輯切換等功能從模塊內(nèi)部控制單元中提取出來，由一個(gè)集中的控制模塊控制。為了消除可能引入的單點(diǎn)故障，該控制模塊及相應(yīng)通訊總線均進(jìn)行1+1冗余。當(dāng)一個(gè)控制單元出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)UPS系統(tǒng)中功率模塊可由另一處于熱備狀態(tài)的控制單元無縫接管系統(tǒng)控制，保障系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。同時(shí)，功率模塊內(nèi)不再內(nèi)置靜態(tài)旁路，系統(tǒng)配置一個(gè)靜態(tài)旁路模塊，其容量即為系統(tǒng)容量。

●分散控制、分布與集中控制邏輯模式對比

①分散控制邏輯模式的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)控制單元都可以完成對系統(tǒng)獨(dú)立控制的工作，故不存在這方面的單點(diǎn)故障點(diǎn)。但缺點(diǎn)也很明顯，首先因?yàn)橹骺啬K既要處理本身的信號，又要協(xié)調(diào)各模塊之間的信號，所以控制邏輯比較復(fù)雜，軟件邏輯可靠性不高。其次各主控模塊故障后，會(huì)在剩余模塊中競爭產(chǎn)生一個(gè)模塊作為主控模塊，該過程中也容易發(fā)生競爭失敗導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

②分布+集中控制邏輯模式的優(yōu)點(diǎn)在于采用獨(dú)立的均流與邏輯控制單元，均流度更好，且控制邏輯層級清晰，各功率模塊之間不存在競爭關(guān)系，軟件邏輯可靠性較高。為了保證集中控制單元的可靠性，避免單點(diǎn)故障，一般采用該架構(gòu)的UPS控制單元及通訊線路均會(huì)做1+1備份。1+1熱備份是最常用的備份方式，其可靠性在各類系統(tǒng)長期運(yùn)行實(shí)踐中已得到驗(yàn)證。

綜合來說，集中式冗余架構(gòu)具有的優(yōu)勢是明顯的。

模塊化UPS因其高可靠、易維護(hù)、易擴(kuò)容等優(yōu)點(diǎn)，大大地節(jié)省了客戶運(yùn)營維護(hù)成本，為業(yè)務(wù)的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。兩種典型架構(gòu)的模塊化UPS都能提供較好的維護(hù)性與擴(kuò)容能力，比起傳統(tǒng)UPS的可用性大幅提升。但從技術(shù)角度分析，集中式結(jié)構(gòu)的模塊化UPS具有更高的安全性，更優(yōu)異的可靠性。