UPS双总线系统冗余介绍

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UPS冗余方式介绍

UPS冗余方式介绍UPS（不间断电源）是指电源异常时能够提供电力支持并保证关键设备持续运行的设备。

为了提高UPS系统的可靠性，常会采用冗余方式。

冗余方式是指在系统设计中采用多个相同或相似的元件，并通过合适的互补控制策略来提高系统的可靠性和容错能力。

下面将详细介绍UPS的常见冗余方式。

1.N+1冗余N+1冗余是指在UPS系统中同时运行N+1个并联的UPS模块，其中N个运行正常，而1个作为备份机组。

当任意一个模块发生故障时，备份机组会自动接管并提供电力，保证关键设备的连续供电，从而实现不间断电源。

N+1冗余方式在UPS系统设计中被广泛使用。

2.2N冗余2N冗余是指在UPS系统中设置两个独立的并行系统，每个系统都能独立支持负载。

这种方式要求系统的双重容量，但能够提供更高的可靠性。

当其中一个系统发生故障时，另一个系统能够完全接管负载并继续供电，保证不间断的电力供应。

3.N+X冗余N+X冗余是指在UPS系统中设置N个模块，并增加X个备份模块。

当任意一个模块发生故障时，备份模块能够接管负载并提供电力。

这种方式提供了更高的冗余级别和容错能力，适用于对可靠性要求极高的应用场景。

4.双转换冗余双转换冗余是指UPS系统通过两个独立的AC/DC和DC/AC变换器进行工作，其中一个变换器负责直接提供电力给负载，另一个变换器则作为备份。

当主变换器发生故障时，备份变换器会立即接管负载。

这种方式提供了无缝切换和较高的可靠性。

在UPS系统的冗余设计中，还可以采用冗余电池组、冗余输入/输出回路等方式来进一步提高系统的可靠性和容错能力。

冗余的设计和措施可以有效地减少UPS系统因设备故障、电池耗尽或电力中断等原因而导致的停机和数据丢失。

总结而言，UPS冗余方式是通过合适的系统设计和互补控制策略来提高UPS系统的可靠性和容错能力。

通过采用N+1冗余、2N冗余、N+X冗余和双转换冗余等方式，可以保证关键设备的连续供电，减少停机时间和数据丢失风险，提升系统的稳定性和可靠性。

UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择

UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择：1、ups不间断电源并联冗余并联冗余是将多于两台同型号、同功率的UPS电源，通过并机柜、并机模块或并机板，把输出端并接而成。

目的是为了共同分担负载功率，其基本原理是：正常情况下，两台UPS 均由逆变器输出，平分负载和电流，当一台UPS故障时，由剩下的一台UPS承担全部负载。

三机并联也是常用的一种方式，比如对于60KVA的负载，我们可以考虑三台30KVA并联，即使一台UPS出现故障，另两台UPS仍然可以承担全部负载，此为N+1并联冗余。

并联冗余的本质，是不间断电源均分负载。

要实现并联冗余，必须解决以下技术问题：1．每个UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率；2．每个UPS逆变器输出电压一致；3．每个UPS电源必须均分负载；4．UPS不间断电源故障时能快速脱机。

不间断电源并联冗余的缺点：1．由于要求功率均分，因而调试困难。

有些品牌UPS要在满负载运行时调节功率均分。

另外：输入、输出线长、线径都是影响均分的因素。

2．并机柜系统如发生故障，将中断整个系统供电（瓶颈故障）。

LEUMS是世界五大UPS生产厂之一，由于采用DSP控制技术，具有高超的冗余并联运行技术：不间断电源并联冗余的优点：1．并机运行的UPS独立控制电压与相位，没有公共控制部分，不存在瓶颈故障。

2．并机调试非常简单，只须每台UPS不间断电源参数设置完毕，即可投入并联运行。

3．由于采用DSP控制技术，并机运行的每台UPS输出滤形，电压都非常一致，因此并机环流很小。

4．多机并联运行，SYNTHESIS系列：三台并联；EDP90系列：六台并联。

5．在并联系统中任意一台UPS故障时，DSP控制技术可以在正弦波的任意一点切换，使故障UPS快速脱机，由其它UPS继续不间断地供电。

并联冗余技术的要点说明：大功率UPS相位跟踪在±3°，两台UPS并联有可能在相位上相差6°，造成电压差，sin6°=30V，因而在输出端会造成很大的环流，就有可能使逆变器因过载而烧毁。

UPS冗余方式介绍

UPS冗余工作方式介绍及配置举例第一部分：系统性冗余（即单机双母线冗余）UPS配置方案一、系统性冗余和设备冗余前置说明：系统性冗余又叫单机双母线字冗余1.什么叫系统性冗余系统性冗余就是由两个完全独立的系统组成互为备用的冗余系统。

它包括UPS主机、电池、防雷器、双电源自动切换开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等所有的设备、配件、辅件都是冗余的,互为备用的。

2.什么叫设备冗余在某一系统中对于重要环节增加一台设备作为备用，而对于其它部分是没有冗余配置的，如：双机并联冗余UPS系统和双机热备份UPS系统均属于设备冗余。

因为并联冗余和热备份仅仅是UPS主机和电池是冗余配置，虽然互为备用，但不完全独立。

另外，其它配套件如防雷器、双电源自切开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等均不是冗余配置。

3.系统性冗余和设备冗余的适用场合·系统性冗余的UPS系统适用于具有2个交流输入端的DCS负载或主要负载为DCS的场合，UPS一般选用三进单出UPS。

当然对于多个DCS负载，也可选用三进三出UPS。

·设备冗余的UPS系统适用于所有的不能停电的重要场合，特别适用于只有1个交流输入端的非DCS负载。

UPS选用三进单出或三进三出均可。

二、系统性冗余UPS系统在不同负载情况下的配置方案1.纯DCS负载的系统性冗余UPS系统的配置对于纯DCS负载，采用系统性冗余UPS方案，在方案设计、设备采购、安装施工和调试检修等都非常简单。

即选购2台功率相等的UPS，将UPS1的输出端连接到DCS 交流电源输入端1，将UPS2的输出端连接到DCS交流电源输入端2，这样就组成了系统性冗余UPS系统。

2.除了DCS负载外还有其它单交流输入端的负载的系统性冗余UPS系统的配置①选购2台功率相等的UPS。

②将UPS1输出端与DCS交流电源输入端1连接，UPS2输出端与DCS交流电源输入端2连接。

关于双总线 UPS 供电系统的分析及应用

关于双总线 UPS 供电系统的分析及应用摘要：UPS 双总线供电系统是具有高度容错功能的UPS 冗余供电系统，可为数据中心设备提供高可靠性的UPS 电源，为数据中心运行的安全高效提供充分的保障。

目前，该系统已在大容量 UPS 供电系统中全面采用。

关键词：双总线；UPS 供电系统；分析；应用1.几种主要UPS 配置方式及优缺点分析UPS 主要有以下几种冗余方式：串联热备份供电方式；冗余并联供电方式；双总线供电方式。

1.1串联热备份供电方式串联热备份方式是指对于在线式工作模式的两台 UPS，备机的输出作为主机的旁路备份输入，在运行中，一旦主机逆变器出现故障，能够快速切换到旁路，由备机的逆变器输出供电，保证负载不停电。

该方案结构简单、安装方便，且无并机中存在的均流问题，因此系统稳定可靠。

该方案的缺点是不中断负载用电的扩容能力较差；主、从机老化状态不一致，正常工作状态下，主机为负载供电，从机一直空载运行，从而造成主机、从机元器件的老化程度差别很大，并且从机电池寿命减低；当负载有短路故障时，从机逆变器容易损坏；串联热备份一般不超过两台 UPS 串联使用，因此，应用场合受到了限制。

1.2冗余并联供电方式冗余并联供电方式是指两台以上 UPS 的输出进行直接的并联，共同均分负载电流，不存在主从关系；当某台UPS 出现故障时，该机将自动退出并联系统，负载电流 100％由剩余的 UPS 供电，输出不间断；在故障机维修完成后可以在线并入继续对负载进行冗余供电。

并联供电方式扩容相对方便；正常运行时多台 UPS 均分负载，系统寿命、可维护性及可靠性提高。

冗余并联供电方式缺点：在用新老两套 UPS 系统进行不断电割接时，若在操作过程中出现失误，则供电中断的可能性会非常大。

系统存在单点瓶颈。

由于其供电由同一套系统输出，而且并机系统中 UPS 主机输入一般来自于同一路电源，所以一旦系统中的输入输出部分如输入开关、输入转换开关、输出并机开关、输出配电柜等单点瓶颈出现故障，可导致供电中断。

浅析UPS的冗余连接技术（3）

浅析UPS的冗余连接技术（3）2.UPS的并联连接增加UPS供电系统可靠性的另一个方法就是并联连接，但是UPS 的并联连接并不象热备份连接那么容易。

因为所有UPS的输出阻抗不可能一样，加之各逆变器的输出电压和市电电压锁相都具有正负误差，则各个UPS的电压即有相位差又有幅值差，因此用普通UPS直接并联是危险的，只有具备并联功能的UPS才能并联。

从一般原理上讲，普通在线式UPS都可直接并联，但应说明的一点是，这些UPS必须由同一路电网供电，在这种情况下，因为UPS的逆变器永远在跟踪旁路市电，由于这些UPS都在跟踪同一路市电，也就相当于互相在相位上跟踪。

这些UPS在频率和相位上都是一致的，因此可以并联。

但这种并联是不保险的，因为：在相位上；虽然它们都在频率和相位上跟踪旁路，但在相位上有超前和落后之分，一般大容量UPS的相位跟踪在±3°，如果这两台并联的UPS一个是＋3°，一个是－3°那么两个并联后就有可能在相位上差了6°,这就有可能使输出电压相差30V，这将会在UPS输出端造成很大的环流，使逆变器因过载而烧毁。

在电压上；虽然是同型号、规格的UPS逆变器，但由于逆变参数和变压器参数的微小差异会导致输出电压不一样，比如一个为218V，一个为220V等，也将会在UPS输出端造成很大的环流，使逆变器因过载而烧毁。

以上两方面的差异都会导致输出电压的不一致，一方面形成环流，另一方面各相负载输送的电流也不一样，很可能出现1台过载的情况。

以上两项指标虽然可以通过一次调整而达到基本一致，但随着UPS的工作温度和时间的变化，这种平衡很快就会失去。

可以这样说，不加任何措施的几台UPS并联，其可靠性不一定比单台UPS高，甚至还要低。

UPS并联连接的优点在于它不但可以提高可靠性，而且过载、动态性能比热备份方式好得多，并且可以增容。

并联连接的方式有下述几种：①主从式并联系统；这种方式是并联系统中有一台UPS为主机，其它为从机。

_1_1_冗余并机UPS系统与冗余式双总线_1_1_UPS系统可靠性比较分析

现代经济信息104“1＋1”冗余并机UPS 系统与冗余式双总线“1＋1”UPS 系统可靠性比较分析马学利（中国移动通信集团吉林有限公司长春分公司吉林长春 130021）摘要：文章从配置方式、供电可靠性、放电时间等方面比较分析了“1＋1”UPS 冗余并机系统的和冗余式双总线“1＋1”UPS 供电系统，说明了采用冗余式双总线“1＋1”UPS 供电系统的必要性。

关键词：UPS ；冗余；双总线；可靠性；比较分析 1前言近年来，随着通信业务和通信技术的迅猛发展，通信网络规模越来越大，越来越多的数据设备在通信系统中被广泛使用。

目前在网运行的数据设备中除部分设备采用－48V 直流供电方式外，绝大多数数据设备（包括小型机、服务器、交换机、路由器、防火墙和磁盘阵列等）均采用UPS 交流供电方式。

各种业务网网元、IDC 、BOSS 等大量的高功率密度数据设备（按目前实际测算，部分机房的耗电功率密度已高达800~1000W/m2）被集中安装在一起，单一楼层机房UPS 供电所需功率达到800～1000KV A 的情况已开始出现。

同时，随着这些数据设备提供业务的重要性日益提高，其供电电源的不可用度指标要求也相应需要大幅下降。

然而，对UPS 的供电可靠性要求是在UPS 供电仅用于业务支撑系统和非关键业务的背景下提出的，如果在目前各重要业务网设备（甚至关键业务网）普遍采用UPS 供电的情况下，则这些设备提供的业务将无法达到和－48V 电源供电的通信设备一样的网络质量标准。

基于这样的通信网络现状和网络质量要求，为其提供电源的UPS 供电系统，对可靠性的要求是异常苛刻的，UPS 供电系统需要具有能365d ×24h/d 连续提供安全、稳定、可靠的50Hz 无污染正弦交流电的供电能力。

2目前普遍采用的“1＋1”UPS 冗余并机系统的特点及其问题目前的UPS 供电系统中，几乎全部采用“1＋1”冗余并机的供电方式：系统配置两台相同型号和相同容量的UPS 单机，通过各种并机方式，将两台UPS 的输出直接并联而形成并联冗余供电系统。

机房UPS冗余设计

机房UPS冗余设计UPS（不间断电源）在保证机房电力供应的稳定性方面起着至关重要的作用。

为了应对可能发生的电力中断或波动，冗余设计是一种常用的策略。

本文将讨论机房UPS冗余设计的原则和方法。

1. 了解UPS冗余设计的概念UPS冗余设计是指在机房中同时使用多台UPS设备，以实现备用电源的冗余供电。

通过冗余设计，可以提高系统的可靠性和稳定性，并减少因单点故障而导致的停电风险。

2. 原则：N+1冗余设计在UPS冗余设计中，采用N+1冗余设计原则是较为常见且有效的方法。

N代表正常工作的UPS数量，+1代表备用UPS的数量。

例如，当N=2时，系统中将同时存在两台正常工作的UPS，备用UPS将提供额外的备份能力。

3. 方法一：平行冗余设计（Parallel Redundancy）平行冗余设计是一种常见的UPS冗余配置方式。

通过将多个UPS 设备连接到同一电源系统，并共享负载，可以提供更高的可靠性和容错性。

在平行冗余设计中，所有UPS设备应具有相同的容量和性能，以确保它们能够平均分担负载。

4. 方法二：在线冗余设计（Online Redundancy）在线冗余设计是另一种常见的UPS冗余配置方式。

它包括将主UPS和备用UPS设备连接到同一负载上，并进行实时监控和切换。

主UPS设备负责供电，而备用UPS设备则处于待命状态。

当主UPS发生故障或需要维护时，备用UPS会自动接管负载。

5. 方法三：多回路冗余设计（Multiple Path Redundancy）多回路冗余设计是一种更为复杂的UPS冗余配置方式。

它要求机房中的供电系统具有多个独立供电回路，并将UPS设备按照回路连接。

通过这种方式，即使任何一个供电回路发生故障，其他回路上的UPS 设备仍能提供稳定的电力。

6. 注意事项（1）UPS设备的选型和容量应根据机房的需求进行合理选择。

需要考虑设备的负载容量、电池寿命和灵活性等因素。

（2）UPS设备应定期进行维护和检查，以确保其正常工作和备用能力。

浅析UPS的冗余连接技术（2）

浅析UPS的冗余连接技术（2）1.2双机主备冗余供电方式很明显主/从串联热备方式在UPS处于旁路工作状态时，负载不受UPS保护。

此时，如果发生交流电中断、过压等故障，就将造成负载电源供应中断或设备损坏。

因此，很自然想到用一台UPS的输出作为另一台UPS主机的静态旁路电源，这就是双机主备冗余供电，也叫双机串联冗余供电。

1.2.1工作原理简述:①正常情况下：负载的工作电源由UPS主机的逆变器提供，备机处于空载运行状态。

②UPS主机故障：UPS主机故障时主权转为旁路供电，此时UPS 备机的逆变器输出通过主机静态旁路开关供给负载电源。

UPS主机故障转为旁路在毫微秒的时间内完成，不会产生负载电源中断。

③UPS备机故障：备机故障时备机转为旁路。

此时主权的静态旁路输入的不再是备机的逆变器输出，而是交流电经过备机的静态旁路开关供给，此时相当于主机单机工作。

④UPS主、备机同时故障；UPS主、备机同时故障，UPS主、备机同时转为旁路工作，交流电经过备机的静态旁路开关，再经主机的静态旁路开关供给负载电源。

当然，UPS主、备机同时故障的可能性极小。

1.2.2优点:①安装方便，易于实现；只要UPS主机具有独立的静态旁路输入口，就可以很容易地实现UPS主、备机冗余供电。

甚至是不同型号、不同品牌的UPS，都可以很方便地组成双机冗余供电。

②可靠性高；系统调试时，只要将UPS主、备机的输出电压调整到一致即可。

根据实际经验，UPS双机主、备冗余供电可靠性高于双机并联冗余供电。

1.2.3缺点:由于在平时正常工作状态下，所有的负载全部有主机提供，备机处于空载运行状态。

长时间运行，会造成主、备机的老化程度不一样。

需定期或不定期地进行主、备机倒换。

（美国EXIDE公司的Profile、Prime系列具有效率优化器功能，可以很方便地实现主、备机倒换，可克服上述缺点）。

1.3多机主备冗余供电方式由于两台UPS同时发生故障的概述几乎为零，因此在双机串联热备份的基础上，可发展一种更为合理、更为节省投资、更为可靠的多机主备冗余供电，这就是三机主备冗余供电。

UPS双总线系统冗余介绍

UPS双总线系统冗余介绍UPS双总线系统、多路并联总线、双输入、2(N+1)、2W+2、[W+1)+W+UPS以及2N等都指的是这种配置的变体。

借助这种设计方案，完全可以建立起根本无需将负载转换到市电的UPS系统。

在设计这些系统时，可以尽量排除每一个可能的单路径故障点。

不过，排除的单路径故障点越多，设计方案实施起来的代价也越高昂。

大多数大型双总线系统配置部位于专门设计的独立建筑物中，基础设施(包括UPS、电池、制冷系统、发电机、市电和配电室)占据与数据中心设备同样大小的空间。

该配置是行业中最可靠也最昂贵的一种设计，根据工程师的理念以及客户要求的不同，它可以非常简单，也可以异常复杂。

虽然采用的是同一个名称，但具体的设计细节千差万别，这也是由负责设计任务的设计工程师的理念与知识水平所决定的。

图3-32显示了该配置的一种变体2(N+1)，它由两个并联冗余UPS系统构成。

理想情况下，可以采用单独的配电盘，甚至单独的市电和发电机系统为这些UPS系统供电。

虽然该设计方案的建造成本不低，但考虑到数据中心设备的重要程度以及停机成本，还是物有所值的.该配置的成本高低取决于设计工程师认为要满足客户的需求应当采用何种"深度和广度"的系统冗余。

其基本设计概念是允许每一个电气设备都可以在无需将关键负载转换到市电的条件下出现故障或手动关闭。

2(N+1)设计的一个共同之处是采用冗余并机系统，以便部分系统可以被关闭或旁路至备用电源，从而保证了整个系统的冗余性。

在图3-32中，两台并联的UPS组成两条独立的供电总线，每条总线分别为两条直接与双电源负载连接的电路供电。

单电源负载由机架式ATS(小型机架式STS)供电。

小功率ATS 的优点是它不要求两路输入同步。

不过按照第W等级电源结构的要求，所有负载均应为双电源负载。

一般而言，选择双总线系统配置的企业更关心配置是否具备高可用性，而不是其实现的成本。

这些企业的负载也大都是双电源负载。

UPS冗余并联与双总线连接供电方案

UPS冗余并联与双总线连接供电方案摘要：从节能的观点出发讨论了UPS冗余并联与双总线连接的供电方案。

通过对可靠性的计算比较了它们的优缺点。

介绍了它们的适用场合，并给出了节能方案。

关键词：冗余并联；双总线；可靠性；可用性；静态开关图12(c)为多机双总线同一冗余结构方案在多机双总线的情况下，除去前面的冗佘方案外，还可采用该图的结构方式。

以后双电源的设备越来越多，不用大型STS的双总线结构越来越多。

那时双总线与并联冗余的设备量就非常接近了，甚至相同。

4．3 采用双总线进一步的节能方案对于一个大的信息中心机房而言无疑有大量的设备，但核心机器只是一部分而不是全部；即使是核心机器，这些机器的功率容量一般不会很大，当然刀片服务器的情况除外，这样一来就给供电方案的节能措施提供了方便。

对于那些不是重点的机器可直接由双总线的一路提供，而对那些重点的机器供电进行多重保护，就可节约相当大的一部分能量。

这里不妨介绍一个实际的例子：某系统配置了600kVA×2作1+1冗余的UPS，本来作1+1冗余直接并联即可满足可靠性和容量要求，但在实际方案中却给出了如图13(a)的电路结构。

这里两台600kVA UPS分成两路后分别送到10台60kVA容量的STS上，10台STS各带自己的负载。

开始由UPSl供电，一旦UPSl故障，STS就可以自动将UPS2切入来替换UPSl，以达到双电源冗余供电的目的。

从前面的讨论中可以看出，在这里的可靠性与容量并未发生矛盾，两个单台UPS在容量上尚有极大的空间。

如果不直接并联冗余，便丢失了双倍过载能力的优点，直接隐患是多了一个故障点。

在过载能力上就走到串联热备份的路子上去了。

并暴露出了如下的问题：1)增加了功率损耗为了有一个量的概念，拟作如下计算，以满负荷为例，首先计算出UPS的输出电流：I=600kVA／220V=2727A静态开关是由三个PN结的可控硅构成，导通压降设为U=1．5V，于是在这些可控硅管上的消耗功率就是：P=IU=2727A×1．5V≈4091W每年消耗能量：Q=4091W×8760h≈35837kWh=35837度即每年仅仅STS就消耗掉35837度电能，有资料显示每1kWh电的煤燃烧后可向大气中排放2．72kg的二氧化碳，35837度电的煤就向大气中排放35837×2．72kg=97477kg的二氧化碳。

浅析UPS的冗余连接技术（4）

浅析UPS的冗余连接技术（4）2.1并联控制技术由于采用的UPS特性和应用环境不同，并机的控制技术在不同的制造厂家也各有千秋，主要有以下三种：2.1.1利用数字电压信号通信：在并联系统的各UPS之间利用高速通信线连接，每台UPS都对其负载电流进行实时测量，然后将其本身的输出电流调整到总负载电流的1/N，目前这种方法应用最为普遍。

2.1.2光纤通信：为了提高传输信号的抗干扰能力和实现较远距离的并联系统，采用光缆传输是一种最可靠的办法，在远距离并机中更有明显优越性。

2.1.3无线并机：这是一种采取自我调整的方法来达到电流均分目的的技术。

无线并机又分为“下垂法” 如图2所示，和“T’型连接法，如图3所示。

利用数字电压信号通信和光纤通信两种方法可使并联数目达到4至9台。

多台UPS并联时，通常地做法是将并联控制信号线从一台UPS接到另一台UPS，一直连到最后一台UPS，如图4（A）所示。

这种连接方式有一个不足之处是万一控制信号线中有一条断开或接触不良，就会影响整个并联系统的正常运行：为了提高可靠性有的机器就又加了一条冗余电缆，如图4点线所示。

SILCON UPS系统的方案是将并联信号线仍照此方法从一台UPS接到另一台UPS，一直连到最后一台UPS，但这时的连接并未结束，再用一条信号线将第一台与最后一台连接起来，形成环形控制。

系统在运行中即使有一条信号线断开或接触不良，组成系统的所有UPS仍在同一的控制下工作，从而提高了系统的可靠性。

2.2并联方式由于在并机的实现过程中，不同产品在不同应用环境有不同的实现方式，下面介绍两种并联系统。

2.2.1初级式并联由于一般UPS控制系统多为模拟反馈电路，其输出参数及特性随温度、元件参数及器件的老化而漂移，同时由于各UPS一致性较差，故这种类型的UPS无法直接并联。

为了提高供电系统可靠性，需要将UPS并联使用时，为确保各并联UPS之间输出参数的一致性，达到同步运行的目的，需要增加一个并联柜，即在原基础上增加一些检测环节。

数据中心UPS 1+1冗余与2N冗余

数据中心动力设计“1+1”与“2N”的区别与联系
一、1+1表示只有一条市电输入，示意图如下：
1+1系统中，两台UPS互为冗余，正常工作时，两台UPS共同承担负载。

当一台出现故障时，另外一台则承担起所有的负载。

二、2N一般会有两条市电输入，每条市电来自不同的变压器，
示意图如下：
2N系统中，N=2。

也就是2台UPS组成一组UPS小组，分别接在两路市电上。

同时给负载供电，当某路市电出现故障后，另外一路市电也能给整个数据中心供电。

同时，当某组UPS故障时，另外一组UPS也能承担起所有的负载。

三、总结：
1+1就是1条输电线路分2台UPS并联组成一个系统，2台UPS 各输出50%，当其中一台出现故障无法带载时，就由另一台100%满载供电，保障后端负载正常工作。

2N就是2条不同的输电线路下，每条分别分N台UPS并联组成一个系统，N台UPS各输出（100/N）%，这种方案业内有人号称是完美配置。

其实，这不过只是噱头，因为多一个设备，就等于多一个故障点，系统组成越复杂，故障率也越高。

UPS本身是无法单独工作的，还需要各种其他配套和辅助设备，所以当各种看似复杂的安全方案被推出时，应该看它是否能够满足和提升整体规划设计的安全标准，而不是单一的评说UPS系统本身。

浅析UPS冗余方式

浅析UPS冗余方式摘要：为了增加整个电源系统的可靠性，可以将UPS组成冗余系统，下文中将对目前采用的UPS冗余连接方式进行综述。

分析比较串联冗余和并联冗余的可靠性及技术特点。

关键词：UPS；串联冗余；并联冗余1引言现代社会中，电能是一种使用广泛的能源，其应用程度是衡量一个国家发展水平的重要标志之一。

随着科学技术的发展，人类社会对电能的需求日益增加同时对电能的质量以及供电的安全性要求也越来越高。

例如，在银行、证券、通信、工业自动化生产线、医疗等各行业中，供电故障给企业造成的损失有时是不可挽回的。

特别是随着网络化、信息化建设步伐的加快，如何向网络核心设备提供高质量、安全可靠的电源就显得非常重要。

使用不间断电源（Uninterruptible Power System,UPS）是解决上述问题的重要方法之一。

与此同时，用户对UPS供电系统的可靠性提出了更高的要求，已经达到了可用性99.999％的程度。

随着先进控制理论的引入以及数字技术的不断发展与完善，为了更好的满足用户对UPS容量以及可靠性的要求，目前世界上的UPS生产厂家在提高产品质量的同时也将UPS组成各种冗余系统，以提高系统的可靠性。

UPS冗余系统主要有两种方案：串联冗余和并联冗余。

2 串联冗余（即热备份）串联冗余技术是一种比较早期、简单而成熟的技术，它被广泛地应用于各个领域，UPS串联冗余的定义是：备机UPS的逆变器输出直接接到主机的旁路输入端，在运行中一旦主机逆变器故障时能够快速切换到旁路，由备机的逆变器输出供电，保证负载不停电。

UPS串联冗余的特点是，两台UPS均为完整的具有独立旁路的在线式UPS单机。

两台UPS除了电源线的连接外不需要其他信号的连接。

在正常情况下，主机100%的给负载供电，备机的负载为零。

由于备机是在主机旁路处在等待工作状态，故称为热备份。

那么什么样的UPS可以组成串联系统呢？必须具有如下技术条件：（1）必须是在线式UPS电源，这样逆变器才能保持和旁路的同步；（2）UPS具有整流器和旁路双重输入端；（3）UPS能够承受100%的负载跳变。

UPS冗余方式介绍

UPS冗余方式介绍第一部分：系统性冗余（即单机双母线冗余）UPS配置方案一、系统性冗余和设备冗余前置说明：系统性冗余又叫单机双母线字冗余1.什么叫系统性冗余系统性冗余就是由两个完全独立的系统组成互为备用的冗余系统。

因为并联冗余和热备份仅仅是UPS主机和电池是冗余配置，虽然互为备用，但不完全独立。

另外，其它配套件如防雷器、双电源自切开关、旁路隔离变压器、输入/输出开关、配电盘和连接电缆线等均不是冗余配置。

3.系统性冗余和设备冗余的适用场合·系统性冗余的UPS系统适用于具有2个交流输入端的DCS负载或主要负载为DCS的场合，UPS一般选用三进单出UPS。

当然对于多个DCS负载，也可选用三进三出UPS。

·设备冗余的UPS系统适用于所有的不能停电的重要场合，特别适用于只有1个交流输入端的非DCS负载。

UPS选用三进单出或三进三出均可。

即选购2台功率相等的UPS，将UPS1的输出端连接到DCS交流电源输入端1，将UPS2的输出端连接到DCS交流电源输入端2，这样就组成了系统性冗余UPS系统。

2.除了DCS负载外还有其它单交流输入端的负载的系统性冗余UPS系统的配置①选购2台功率相等的UPS。

②将UPS1输出端与DCS交流电源输入端1连接，UPS2输出端与DCS交流电源输入端2连接。

这样对于DCS负载而言，实现了系统性冗余UPS配置。

UPS冗余并联与双总线连接供电方案

UPS冗余并联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：
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。

关于UPS双总线供电系统的冗余和容错设计

2012年中国通信能源会议论文集关于UPS双总线供电系统的冗余和容错设计中国移动通信集团广西有限公司网络运营中心刘立贤摘要：本文阐述了UPS并机冗余系统和双总线冗余系统的基本架构，分析两系统在容错机制上质的区别，对两类UPS 供电系统的容错启动后系统上下游供电系统及受电设备所产生的影响进行深入研究；最后总结了UPS双总线供电架构设计需重点考虑的问题并给出指导性解决方案。

关键词：并机冗余双总线冗余负载率冗余容错切换迁移1、引言随着通信网络技术的发展及公众对信息的需求的变化，当前运营商经营的通信业务已经由传统话音业务为主向不断规模化的数据增值业务来发展转变，为支撑这些日益庞大的数据中心机房（IDC）的可靠供电需求，在通信生产楼内UPS供电系统得到大规模应用。

由于数据网络系统业务集成度日趋提高，1个机房、1个机柜、1台设备承载的业务系统日趋庞大，一旦出现供电中断，运营商将遭受严重的经济损失，而更重要的是由此带来的政治、社会影响更无法估量，因此，数据中心的UPS供电高可靠性要求被提到前所未有的高度。

如何构建高可靠性的UPS供电系统？传统的并机冗余供电方式客观存在的单点供电故障隐患已无法适应当今数据中心供电高可靠要求，这促使近年来业界的工程设计人员在设计数据中心的UPS供电系统时已经逐步抛弃并机冗余运行方式而采用可靠性更高的双总线冗余运行方式进行方案设计。

这里笔者将就双总线方案设计中几个需要重点关注的问题来进行分析探讨。

85 供电技术2、双总线系统与并机冗余系统模型：2.1并机冗余模型300KW 100 图2.1 11并机冗余UPS系统模型图如图2.1，负载功率300KW，UPS系统由UPS-A和UPS-B两台300KW 机器并联构成，系统最大带载量等于单台UPS容量（300KW）。

2.2双总线冗余模型图2.2双总线冗余UPS系统模型图86 2012年中国通信能源会议论文集如图2.2，负载功率为300KW，双总线冗余供电系统是由两条独立运行的容量300KW的UPS总线构成，共同分担负荷，最大承载量等于1条总线的容量，每条总线具备50冗余度；每条总线由11并机冗余系统构成，总线内部UPS具备50冗余度；双总线供电模式的推出主要为适应双电源设备高可靠供电要求，每条总线PDU对应提供双电源设备其中1路电源的输入，单电源设备可由其中1条总线PDU供电。

UPS并联、串联介绍

UPS并联、串联介绍
1.冗余并联：将两台UPS直接并联输出，但UPS之间必须要有并联的控制电路；这样可以提供系统的可靠性，也可以用来增大系统的总容量
2.主从并联：将一台UPS的输出接到另外一台UPS的旁路输入，作为主UPS的备份机使用，在主UPS发生故障时自动转到这台UPS 供电，但要求主UPS的旁路输入可以与主交流电压输入分离；这样可以提供系统的可靠性
3.串联：将一台UPS的输出接到另外一台UPS的输入，两台UPS 同时带负载，前面的UPS故障后会传旁路，后面的UPS继续保护负载；这样也可以提高系统的可靠性
(1).冗余并联必须是同型号、同功率的UPS并联；主从并联可以不同型号、不同功率、甚至不同厂家的UPS并联；
(2).冗余并联必须安装在同一个位置；而主从并联可以安装在不同的位置；
(3).冗余并联UPS系统的可靠性要比主从并联的UPS的可靠性差一点，因为冗余并联至少要比主从并联多出一套并联控制系统，增加了故障点；
(4).冗余并联UPS的电池得到了相同的充电和放电过程，并且在市电长期不停电的情况下便于进行手动放电维护；主从并联UPS的主UPS的电池使用得较多，从UPS的电池很少使用，并且从UPS的电池不便于进行手动放电的维护。

ups双总线方案

介绍UPS（不间断电源）是一种用于保障电力供应连续性的设备。

在一些关键应用场景，如数据中心、医疗设备等，UPS的可靠性非常重要。

UPS双总线方案就是一种增强UPS可靠性的解决方案，通过同时采用两条独立的输入总线，确保UPS在一条总线出现故障时仍能正常工作。

本文将详细介绍UPS双总线方案的原理、设计和应用。

原理UPS双总线方案采用两条独立的输入总线，每条总线都连接到独立的电源系统。

这两条总线同时供电UPS设备，实现冗余备份。

当其中一条总线发生故障时，UPS 会自动切换到另一条正常的总线上，维持电力供应的连续性。

UPS双总线方案的关键在于两条总线的设计和切换机制。

为了实现高可靠性和快速切换，一般采用以下几个关键技术：1. 双输入转换器UPS设备需要与两条输入总线连接，因此需要一个双输入转换器来将两条输入总线的直流电源转换为UPS需要的交流电源。

双输入转换器通常包括输入滤波、整流器、逆变器等功能，并具备自动切换功能。

2. 总线切换逻辑为了实现UPS对两条总线的切换，需要设计相应的总线切换逻辑。

该逻辑通常由硬件电路和控制器组成。

当检测到一条总线故障时，切换逻辑会自动将UPS从故障总线切换到正常总线上，并确保切换过程平稳，不产生电力中断。

3. 故障检测和报警UPS双总线方案需要实时监测两条输入总线的状态。

当其中一条总线出现故障时，UPS需要能够及时检测并报警。

故障检测和报警功能可以通过传感器和报警装置实现，可以向运维人员发送报警信息，提醒他们处理故障。

设计UPS双总线方案的设计需要考虑多方面因素，包括系统拓扑、硬件设计和控制策略等。

1. 系统拓扑UPS双总线方案可以采用多种系统拓扑，常见的有并行系统和冗余系统。

并行系统中，两条输入总线同时供电UPS设备，可以达到高可靠性。

而在冗余系统中，一条总线处于备份状态，只有当主要总线故障时才会切换到备份总线。

2. 硬件设计硬件设计是UPS双总线方案的关键。

双输入转换器需要具备两个输入端和一个输出端，输出端连接到UPS设备。

UPS冗余并联与双总线连接供电方案.doc

2．2 UPS双总线供电方案的电路结构有一种说法，双总线是根据美国T4等级(Tier4)标准的要求而来的。

图6就是这种双总线UPS冗余供电方案。

从图中可以明显地看出，双总线的每一路都是由多台UPS并联的。

就目前的UPS并联水平来看，可以做到8台并联。

比如台湾至少有5个数据中心采用的就是8台并联×2的双总线供电系统。

如果在8台UPS冗佘并联之内就可以解决的问题，最好不要轻易采用双总线。

尤其是在两台单机UPS就可以做l+l并联冗余的时候，硬要改用双总线方案，不但使设备量成倍增加，而且由于引入了串联功能的设备STS，使能量通道上又多增加了故障点，导致的投资还要远高于双倍1+1并联冗余时的情况，因为STS要比同容量的UPS价格高得多，同时还失去了原来直接并联时过载能力强的优点，可靠性比原来也有所降低。

众所周知，任何解决方案和规划都是有条件的，有其特定的使用环境，也就是有其局限性。

因此，不可不讲条件、时间和地点地到处乱用，否则，不但达不到预期的目的，反而会事倍功半。

3 两种供电方案的比较3．1 两种供电方案的可靠性及故障率比较为了有一个量的概念和直观而容易理解，仍设所有设备的可靠性r都是0．99；也是为了简单明了，暂不考虑UPS以前和STS以后的这些共有的配电部分。

由此见图7(a)虚线方框内的部分，并由此作出可靠性结构模型图。

从可靠性的观点出发，凡是在该环节故障时都能导致系统不正常的情况通通算作串联环节，因此连接图7(a)的同步器LBS、静态开关STS 和隔离变压器B1在可靠性上同UPS都是串联关系，如图8所示。

由于两台UPS在STS的输出端在功能上对双电源负载是并联关系，就认为二者是并联关系，由此得出系统可靠性：不可靠性或故障率就是O．001 55，即万分之十五。

从前面的式(3)可以看出，两台UPS 直接并联时的供电系统可靠性是万分之一，而图7(a)增加了6个设备以后，造价成倍地增加，而可靠性则成十倍地降低。