UPS冗余方式介绍
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冗余系数
ups冗余系数（最新版）目录1.UPS(不间断电源) 简介2.冗余系数的概念3.UPS 冗余系数的作用4.UPS 冗余系数的计算方法5.UPS 冗余系数的选择与应用正文1.UPS(不间断电源) 简介不间断电源 (UPS, Uninterruptible Power Supply) 是一种电源设备，可以在电网停电或电压异常时为关键设备提供即时的备用电源，以确保设备能够持续运行。
UPS 通常由电池组、逆变器、充电器和控制器等组成，可以在电网供电时为电池充电，并在电网断电时将电池中的电能转换为可用的交流电。
2.冗余系数的概念冗余系数是指系统中冗余部分与整个系统规模的比值，通常用百分比表示。
冗余系数是衡量系统可靠性和安全性的一个重要参数，它可以反映系统对于故障的容忍能力和备用能力的水平。
3.UPS 冗余系数的作用UPS 冗余系数是指 UPS 系统中备用电源与负载功率之间的比值。
它可以反映 UPS 系统的可靠性和备用能力，确保关键设备在电网停电或电压异常时能够继续运行。
UPS 冗余系数的合理选择可以提高系统的可靠性和安全性，避免因电源故障而导致设备损坏或数据丢失。
4.UPS 冗余系数的计算方法UPS 冗余系数的计算方法通常为：备用电源容量/负载功率。
其中，备用电源容量是指 UPS 电池组能够提供的最大电能，负载功率是指 UPS 需要供应的关键设备的总功率。
根据 UPS 系统的不同，备用电源容量和负载功率的计算方法也有所不同。
5.UPS 冗余系数的选择与应用在实际应用中，UPS 冗余系数的选择应该根据关键设备的重要性、电网供电情况、备用电源的成本等因素进行综合考虑。
通常情况下，UPS 冗余系数应该在 1.5 以上，以确保系统的可靠性和安全性。
UPS原理与并机冗余方案
UPS原理与并机冗余⽅案UPS并机冗余⽅案汇总UPS并机的⽅案有⼏种，这⾥简单整理出来供⼤家参考。
主要揭⽰原理，分析优劣。
这⾥先从⾼端（HIGH）到低端（LOW）的次序。
1、模块化并机+外置静态开关模式这是⽬前⽐较⾼、⼤、上的模式，较费银⼦，先看结构：优点：任⼀台UPS故障停机后，负载都可以由剩余UPS承担；正常⼯作时，负载由所有UPS分担，负载率低；设置独⽴STS静态切换开关，并设有STS的维修旁路便于维护，STS故障的可靠性有所提⾼，降低风险点；负载也可分散配置，降低风险系数；缺点：增设设备较多，2台UPS、2台STS、市电配电柜1台，需要占地⾯积较⼤,投资额较⼤；2、并联式UPS热备份系统这是⽬前最常⽤的模式，虽然成本不低，但是可靠性对得起这个价格，所有是最最常⽤的并机⽅式，如果您还想再节省⼀些Money，那就采⽤2+1并机⽅式：三台UPS并机，任何⼀台故障，都不会影响正常的供电。
下⾯是1+1并机的原理图：优点：任⼀台UPS故障停机后，负载都可以由剩余UPS承担；正常⼯作时，负载由所有UPS分担，负载率低；市电停⽌时，电池续航时间为所有电池组的累加时间；缺点：技术要求⾼、调试复杂，要求并机UPS的品牌、型号、规格完全⼀致；对各台UPS的输出同步性要求⾼，⼀旦不同步产⽣环流，有可能导致短路故障；3、旁路式UPS热备份系统旁路式UPS冗余模式属于热备模式，即：在同⼀时刻只⽤⼀台UPS为负载提供电⼒，另⼀台等着，⼀旦运⾏着的主UPS故障，等待的UPS⽴即接管负载。
原理如下：优点：易实现后期改造，不同品牌、不同容量UPS都可组建；可分开维保，且保证维保时负载仍受UPS保护；运⾏效率⾼于串联式UPS；市电停⽌时，电池续航时间为两组电池组的累加时间；缺点：UPS1的静态旁路开关为系统瓶颈，⼀旦故障可能导致负载断电；UPS2长期空载运⾏，效率低；且电池组长期得不到放电，寿命下降；4、串联式UPS热备份系统串联UPS 是早期冗余模式受UPS技术落后限制⽽采取的⼀种冗余模式，现在已经不在使⽤，其原理如下：优点：任⼀台UPS故障停机后，负载都可以由剩余UPS承担；正常⼯作时，负载由所有UPS分担，负载率低；设置独⽴STS静态切换开关，并设有STS的维修旁路便于维护，STS故障的可靠性有所提⾼，降低风险点；负载也可分散配置，降低风险系数；缺点：增设设备较多，2台UPS、2台STS、市电配电柜1台，需要占地⾯积较⼤,投资额较⼤；5、单机在线式UPS前⾯列举了并机冗余模式，最后看看UPS单机的原理：优点：系统构架简单，控制逻辑易实现，造价低。
UPS双总线系统冗余介绍
负载也大都是双电源负载。除了在分布式冗余配置部分中所讨论的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素之外，
该配置方案还有以下儿个额外耍考虑的因素。1.物理加固问题
要设计出能抵抗自然破坏，并能免受电力系统中可能发生的一连串故障影响的
系统以及建筑物，以便能够隔离并控制住故障。例如，两个UPS系统不应放置
用双总线系统设计方案的冗余优势，应当将为单电源负载供电的转换开关(小功
率ATS)配置在机架中。 优点:两条独立的供电线路，无单
路径故障点，容错性极强;该配置为从电力入口到关键负载的所有
线路提供了完方位的冗余;在2(N+1)设计中，即使在同步维护过程
中，他俩存在U胳的冗余;无需将负载转换到旁路模式(负载将处于
在同一个房间内，电池与UPS模块也不应位于同一房间中。2.电路断
路器的匹配和选择性 电路断路器的匹配是设计中的关键部分。恰到好
处的断路器选择性配合可以防止局部旭路影响到建筑物中的其他设备。
3.建筑物加固 加固建筑物可以使建筑物更好地抵抗腿风、龙卷风和洪
水的破坏，根据建筑物所处的地理位置，这些都可能是必要的。例如，应当让
建筑物远离100年一遇的洪泛平原、建筑物上空应避开航线、采用厚实的墙壁
以及无窗户设计，这些措施都有助于抗干扰。4.静态转换开关STS
静态转换开关STS随着双电源IT设备的问世，在设计中显得不再重要，但
STS设备的引用将增加系统的可维护性，从而使系统的可依赖程度得到了显著
提高。5.小功率ATS对于可能存在的单电源负载，要充分利
无保护电源下)，即可对UPS模块、开关装置和其他配电设备进行维护，特别
是当系统中含有STS时，其维护过程中仍然保持了双电源负载的双路供电;
UPS串联热备份与并联冗余对比
UPS串联热备份与并联冗余对比一、热备份（即串联冗余）UPS热备份即UPS串联冗余，有主机和从机之分。
其基本原理是：主机正常时100%的承担负载电流，故障时由从机提供后备电源。
由于备用UPS是在主机旁路处在等待工作状态，故称为热备份。
缺点：1、主机静态开关发生故障，将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障。
2、在市电故障，市电超限时，因为UPS封锁旁路，所以主、从无法切换，超成热备份失效。
3、备机长期处于备用状态，电池也长期处于浮充状态，影响电池寿命。
二、并联冗余并联冗余是将多余两台同型号、同功率的UPS，通过并机板，把输出端直接并联而成。
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承担全部的负载。
并联冗余的本质，是均分负载。
要实现并联冗余，必须解决一下技术问题：1、各UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率；2、各UPS逆变器输出电压一致；3、各UPS必须均分负载；4、UPS故障时能快速脱机。
法国SOCOMEC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技术：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，只需每台UPS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波形、电压都非常一致，因此并机环流很小。
4、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德任意一点切换，是故障UPS快速脱机，由其它UPS继续不间断的供电。
UPS逆变模块的N+m冗余并联结构和均流
3个UPS模块的并联可以将可靠性提高4个数量级，不可靠性由原来的1％降到了0.000001％。
1.2 可用性的提高
UPS的可用性的一般定义为
可用性（Availability）=MTBF/(MTBF+MTTR） （1）
式中：MTBF为平均无故障时间，反映UPS的可靠性及冗余性；
2.1.1 监控均流母线对地短路故?的措施
均流母线工作正常时电压UB为一定值，且等于各模块电流Ik检测信号电压UIk的平均值；而均流母线短路时其电压UB=0，利用这个特点，在均流电路中接一个均流母线电压检测电路，就可以及时发现母线短路故障。检测电路，它由光耦、继电器和声光报警器组成。
2.1.2 任一模块不工作时的监控措施
1）各个UPS模块的频率、相位、相序、电压幅值和波形必须相同；
2）各个UPS模块在输入电压和负载的变化范围内，必须能够实现对负载有功和无功电流的均匀分配，为此要求均流电路的动态响应特性要好，稳定度要高；
3）当均流或同步出现异常情况或UPS模块出现故障时，应能自动检出故障模块，并将其迅速切除而又不影响UPS的正常运行。
模块失效时，其输出电流也为零，相应的模块电流Ik检测信号电压UIk=0，即图6中a点电压等于零。因此，在整流放大器的输出端接一个电压检测电路，就可以实现对模块失效的监控。监控电路，它由光耦、继电器和声光报警器组成。模块正常工作时，UIk>0，光耦导通，继电器K工作，K的常开接点闭合，均流采样电阻R接入母线，K的常闭接点断开，报警器不工作；当模块失效时，UIk=0，光耦截止，K失电，K的常开接点断开，模块与母线隔离，保证了其他模块不下调，K的常闭接点闭合，报警器工作，告知用户该模块失效。
UPS电源的各种配置方案
UPS电源的各种配置方案UPS（不间断电源）是一种用于保证电力系统中断时电流继续供应的装置。
它通过存储能量并在电力系统故障时提供电力给关键设备。
在UPS电源的配置方案中，有许多重要的因素需要考虑，包括供电时长、负载容量、备份能力和冗余等级。
以下是一些常见的UPS电源配置方案：1.单个UPS系统：单个UPS系统配置方案是最常见和最基本的配置方案之一、该配置方案使用单个的UPS设备，该设备能够为负载提供充足的电力。
优点：-简单易用：单个设备即可满足需求，操作简单。
-适用于小型或中型规模的负载。
缺点：-单点故障：在单个UPS设备发生故障时，负载将无法得到继续供电。
2.多个并行/并联UPS系统：多个并行/并联UPS系统是为了提高供电能力和可靠性而设计的配置方案。
这种配置方案将多个UPS设备连接在一起，共同为负载提供电力。
优点：-提高功率容量：多个UPS设备合并后，功率容量得到增加。
-提高可靠性：在一个UPS设备发生故障时，其他设备可以继续为负载提供电力，确保电力持续供应。
缺点：-更复杂的安装和维护过程：需要更多的电源配线和交流配电路径，需要更复杂的管理和监控系统。
3.N+1冗余配置：N+1冗余配置方案是在多个UPS设备之间配置一个备份设备，以提供额外的冗余能力。
在N+1配置中，N个UPS设备被用于为负载供电，同时还有一个备份设备，用于在N个设备中的任何一个发生故障时提供备用电力。
优点：-高可靠性：设备之间的冗余性确保了供电的连续性。
-充足的备份能力：故障发生时，备份设备可以立即接管供电。
缺点：-更高的成本：高冗余意味着更多的设备和更复杂的系统，因此成本更高。
4.双转换UPS配置：双转换UPS配置方案是为了提高系统可靠性和负载保护能力而设计的。
在这种配置中，负载将始终通过UPS设备进行供电（即使电力系统正常运行）。
这种配置通常用于对电力质量要求非常高的关键应用。
优点：-零切换时间：当电力系统发生故障时，转到UPS设备供电的切换时间几乎为零。
ups设计电量冗余标准
UPS设计电量冗余标准
一、负载冗余
负载冗余是指UPS系统在设计时考虑到实际负载的最大需求，并在此基础上增加一定的冗余量。
通常情况下，负载冗余率在10%至20%之间，具体取决于系统的规模和负载类型。
二、电池冗余
电池冗余是指UPS系统中电池的备份设计。
在UPS系统中，电池的主要作用是在电源故障时提供电力以保障负载正常运行。
为了确保系统的稳定性和可靠性，电池冗余是必要的。
通常情况下，电池冗余量根据实际负载和供电时间来确定。
三、电源冗余
电源冗余是指UPS系统中电源的备份设计。
在UPS系统中，电源的主要作用是提供电力给负载。
为了保证电源的可靠性和稳定性，通常会设计多个电源通道，并确保每个通道都有备份电源。
电源冗余能够有效地提高系统的供电可靠性。
四、电路板冗余
电路板冗余是指UPS系统中电路板的备份设计。
电路板是UPS系统中的重要组成部分，负责处理电力和信号的传输。
为了保证系统的稳定性和可靠性，通常会设计多个电路板通道，并确保每个通道都有备份电路板。
电路板冗余能够有效地提高系统的性能和稳定性。
五、系统冗余
系统冗余是指整个UPS系统的备份设计。
包括以上提到的负载冗
余、电池冗余、电源冗余和电路板冗余等各个方面的备份设计。
系统冗余能够有效地提高整个系统的可靠性和稳定性，确保在任何情况下都能够保证负载的正常运行。
UPS的1／2冗余设计
UPS的1/2冗余设计摘要：针对目前电力系统相关部门还不能完全保证电力能够正常持续供应，UPS的开发和应用，则大大改善了电力供应中断问题的解决方式和措施，现本文就针对UPS电源冗余运行的应用进行相关的探讨，提出UPS多机冗余运行的可行性及实施办法。
关键词：UPS; 冗余设计前言：UPS（Uninterruptible Power System ）是不间断电源的英文缩写，顾名思义，不间断电源就是指保持电力持续正常运行的设备。
而冗余电源则是指两个完全一样的电源由芯片控制的电源组，冗余电源主要是应用于对电力要求较为严格的设备中，一般用于服务器的电力供应。
这种电源组是通过两个电源的相互配合相互补助来达到电力供应的持续稳定，保证服务器的正常工作和系统安全。
一、UPS冗余的几种方式1、N+1模块化UPS，以APC的SY机型来说。
SY 16K N+1 表示：机器的最大功率为16KV A，SY功率模块为4KV A一个，则N最大为4，所以此SY机器可以装5个功率模块。
2、N+2此处的2表示可以坏2个模块，不会超载；以SY 16K 4+1为例，如果负载小于75%，也就是说负载只有三个模快的功率，那么此台UPS就会冗余2个模块。
3、2N两台并联4、2(N+1)两台有冗余功能的UPS再并联，双保险。
二、UPS电源存在的问题由于目前大多数的UPS电源在设计上存在各装置的UPS电源容量大小不一、品牌多样、规格差异等问题，且设置无统一性，给维护检修造成较大困难，系统可靠性降低，前后总投资成本上升。
目前运行的UPS电源主要存在以下情况：1、很多UPS电源使用时间较长，故障发生频率越来越高，但又没有统一的零件配件，增大了维修的难度，也增加了UPS电源的费用成本。
2、维修过的UPS电源，其运行效果仍难以令人满意，且可能随时发生故障。
3、UPS电源配置零散，资源无法共享，运行中发生故障无在线热备机。
4、UPS电源增容费用高。
三、UPS电源并机冗余运行设计分析随着社会的不断发展，对UPS电源的要求也越来越多，要求UPS电源能够符合多种电子设备的要求，增大UPS电源的容量等。
UPS冗余方式的选择
摘 要 ： Ｓ是 提 供 高质 量 、 全 可 靠 电源 的重 要方 法之 一 ， 了增 加 整个 电源 系统 的可 靠性 ， 以将 其组 成 冗 ＵＰ 安 为 可 余 系统 ， 中对 目前 采 用的 ＵＰ 文 Ｓ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 ： Ｓ 串联 冗余 ； ＵＰ ； 并联 冗余
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｉ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｍｐ ｒａ ｔｍｅ ｈ ｄ Ｏ ｏｆ ｒｈ ｇ ｕ ｌ ｙ ａ ｄ ｒｌ ｂｅ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｂ Ｓ ｔ ａ ｔ： ｔｉ ｎ ｆｔ ｅ ｉ ｏ ｔｎ ｔ ｏ ｓ ｔ ｆｅ ｉ ｈ ｑ ａｉ ｎ ｅｉ ｌ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ ｙ ＵＰ ．Ｔｏ ｔ ａ
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《 气开 关 》 ２ ０ ． ． ） 电 （ ０ ６ Ｎｏ ６
５ ５
文章编号 ：０４ ２９ ２ ０ ）６ ０ ５ 一ｏ １０－ ８Ｘ（０ ６０ － ０５ ３
ＵＰ Ｓ冗 余方式 的选择
刘 军 （ 江 工 程设 计有 限公 司 ， 江 浙 浙 杭 州 ， １０ ２ ３００ ）
Ｌ ｌ… … … 一 － 三 剿
统供电， 出现瓶颈 故障 ； （ ） 市 电故 障 ， 电超 限 时 ， ２在 市 因为 ＵＰ Ｓ封 锁 旁
路 ， 以主 、 所 从机 无法切 换 ， 成热 备份 失效 ； 造
图 １ 串联冗余方式
维普资讯
广 泛 应用于 各个 领域 。ＵＰ Ｓ串联 冗余 的定义 是 ： 机 备
个 国家发 展水平 的重 要标 志之 一 。随着科 学技术 的
发展 ， 类社会 对 电能 的需求 日益 增加 ， 人 但供 电故障 有
时会给 企业造 成不 应有 的损 失 。 着 网络化 、 随 信息化 建
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。
数据中心UPS1+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。
、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。
UPS并机类型
UPS并机类型
1、单机系统是指单台ups给负载供电，ups宕机可能引起负载掉电，可靠性最低
2、串联热备份系统是指备用ups串接在主用ups的旁路中，正常情况下主用ups带负载，主用ups故障跳转旁路时，备用ups工作。
可靠性较单机系统更高，但现在几乎已经不用了。
3、1+1并联冗余系统是指2台ups的输出并接在一起，共同给负载供电。
任意一台ups故障，剩下一台UPS可以带全部负载。
正常情况下，2台UPS均分负载。
可靠性较1、2方案都高。
4、N+1并联冗余系统和1+1并联冗余系统是类似的，N是指N台UPS并联后的容量可以带全部负载，1是指备用UPS的容量。
例如，200KVA的系统，可以构成200+200的1+1冗余系统，也可以构成100+100+100的2+1冗余系统，N=2。
不论是方案3还是方案4，因为UPS 输出都并联在同一个配电母排上，所以存在“单点故障”要消除单点故障就需要用到方案5-7.
5、单机双总线系统是指2套独立的UPS分别给双电源负载供电，任意一条总线退出，不影响系统使用。
俗称“2N”系统。
6、单机三总线系统是指3台独立的UPS两两经过sts切换后给双电源负载供电。
相对于方案5来说，方案6的优势在于提高了单机系统的效率，可以降低能耗
7、并机双总线系统是指方案5中，每条总线上的UPS都是N+1冗余系统，每条总线都有冗余。
可靠性最高。
俗称“2*（N+1）系统”。
UPS多机冗余
随着Internet网络、电子商务、IDC机房的飞速发展，用户对UPS供电系统的可用性提出了更高的要求，已经到了要求可用性为99.999%的程度，也即1年365天中，UPS供电系统的断电时间不能超过5分钟。
但是，如果从UPS单机的角度来看，无论其技术如何发展，仍然摆脱不了容量和可靠性的限制。
那么，我们在保护原有投资的情况下，如何实现UPS系统可靠性的提高呢？随着技术设备的日益增多和网络技术的普遍采用，为更好地满足用户对UPS的容量和可靠性的更高要求，在单机的基础上，可以用组合也就是冗余连接的方法来实现UPS容量和可靠性的提高。
UPS的冗余连接有两种方式：热备份连接和并联连接。
热备份连接热备份的目的：确保负载设备不会在市电停电时因主机保障而断电，保证计算机等负载设备数据不会丢失。
热备份要解决的关键问题：旁路开关的切换要有严密的电路控制，保证不会在切换时有任何断电情况发生。
热备份连接是指当单台UPS不能保证满足用户提出的可靠性要求时，就可以再接一台同规格的单机来提高可靠性。
任何具有旁路（Bypass）环节的UPS都可以进行热备份连接，两台单机的连接方法如图1所示。
图1 两台UPS热备份连接图这种连接非常简单，当把UPS1作为主输出电源而把UPS2作为备用机时，只需将备用机UPS2的输出与UPS1的旁路Bypass1输入端相连就可以了，不过此时UPS1的旁路Bypass1输入端一定要与UPS1的输入端断开。
在正常情况下，由UPS1向负载供电，而UPS2处于热备份状态空载运行；当UPS1故障时，UPS2投入运行接替UPS1继续向负载供电。
只有当UPS2由于过载或逆变器故障时，才闭合旁路开关Bypass2，负载改由市电供电。
两台热备分连接的UPS系统可靠性比单台UPS的可靠性提高了两个数量级，并且，这种系统的连接方式简单易行，即使是不同品牌的机器，只要规格容量相同，就可连接，不需再增加另外的设备。
若两台不同容量的UPS相连，其容量只能按最小的那一台计算。
冗余电源方案
冗余电源方案在现代生活中，电力供应的稳定性对于各行各业都至关重要。
一旦出现停电或电力波动，就会导致生产线停产、数据丢失以及严重影响生活质量。
为了保障电力供应的可靠性，人们常常采用冗余电源方案来应对各种突发情况。
本文将探讨冗余电源方案的原理、分类以及应用。
冗余电源方案的原理在于通过多重电源来提供电力供应。
这种方案的核心思想是，当主要电源出现故障或不稳定时，备用电源将自动接管，以确保电力供应的连续性。
冗余电源方案可以应用于各种场景，包括工业生产、数据中心、医院以及居民用电等。
下面将介绍一些常见的冗余电源方案。
第一种冗余电源方案是双路供电。
这种方案通过同时连接两个独立的电源，将其并联供电。
当其中一个电源出现故障时，另一个电源将无缝接管，保障电力供应的连续性。
双路供电方案可以广泛应用于机房、数据中心等对电力供应要求极高的场所。
第二种冗余电源方案是备用电池。
这种方案主要应用于对电力供应要求极高且停电时间短暂的场景，如关键设备或紧急照明系统。
备用电池通过连接到主电源上，当主电源中断时，备用电池将立即接管供电，以确保电力供应的连续性。
备用电池的容量和寿命将直接影响其供电时间和可靠性。
第三种冗余电源方案是UPS不间断电源。
UPS不间断电源广泛应用于各种对电力供应要求极高的场合，如数据中心、核电站等。
UPS不间断电源通过连接到主电源和负载之间，实时监测电力波动和停电情况。
当主电源中断时，UPS将立即接管供电，保证负载设备的正常运行。
UPS不间断电源的容量和稳定性将直接影响其供电时间和负载能力。
除了上述几种常见方案外，还有一些更复杂的冗余电源方案，如额定功率冗余（N+1）、并行冗余、径流冗余等。
这些方案主要应用于对电力供应要求极高且冗余程度高的场所，如医院手术室、国际机场等。
冗余电源方案的应用有助于提高电力供应的稳定性和可靠性。
然而，仅仅依靠冗余电源并不能解决所有电力供应问题。
正确的安装和维护，合理的设计和规划都是不可或缺的。
UPS系统中性线的冗余问题
分ＵＰ 厂商的主流并机方案可分为集 中 Ｓ
旁 路 系 统 和 非 集 中旁 路 系 统 两 大 类 。 对 于 集 中 旁 路 系 统 ，ＵＰ 主 机 的 Ｓ
输 入 只 有 一 个 端 口 ，即 主 进 输 入 端 。
的 基 本 原 则 就 是 中 性 线 的 冗 余 ，具 体 应 从 以下 几个 方 面 把 握 。
马
强
北京 电信规 划设计 院有 限公 司
口 引 言
近 年 来 ，随 着 通 信 业 务 和 互 联 网的 飞 速 发 展 ，电 信 运 营 商 的 宽 带 接 入 业 务 随 之 崛 起 ，通 信产 业 中 的互 联 网数 据 中心 （ＤＣ）进入 快速 发 Ｉ 展 阶 段 。国 内数 据 中 心 的 发 展 是 以 各 电信 运 营 商２ 世 纪９年 代 的 小规 模 建设 为开 端 ，２ ０年 以 ｏ ０ ００ 后 开 始 进 入 大 规 模 建 设 阶 段 ，随 着 单 机 架 功 率
对 于输 出部 分 ，Ｉ ＤＣ中ＵＰ 系 统 的 负 载 主 Ｓ
目 ＵＰ 系 统 结构 Ｓ
一
要 是 服 务 器 、 网 络 交 换 机 、磁 盘 阵 列 等 Ｉ Ｔ设 备 ，这 些 设 备 按 用 电类 型 划 分 以 单 相 用 电设 备
为 主 ，仅 少 数 为 ３ 用 电设 备 。 单 相 用 电 设 备 相
性 线 是 由ＵＰ 主机 的 旁 路 输 入 引来 的 ，而 并 非 Ｓ
大 部分 ，有 些 机 型 还 可 配 置输 入 隔 离 变 压 器 、 输 出隔 离 变 压 器 、输 入 滤 波 器等 部件 。 从 现 有 ＵＰ 系 统 的结 构 入 手 ，按 ＵＰ 的输 Ｓ Ｓ 入 和 输 出两 个 方 向进 行 分 析 。
UPS的五种连接方式
UPS的连接方式
UPS的连接方式共有五种：
1﹑热备份式冗余； 2﹑增容和冗余的并联连接； 3﹑两台UPS组成的模块化冗余并联； 4﹑两台UPS组成的模块化冗余并联（共用电池）； 5﹑具有静态转换开关（STS）和同步模块的冗余配置。
1﹑ 热备份式冗余
连接方法： 把UPS2的交流输出连到UPS1的交流输入端子。 优点： 1 ﹑可引入两路不同的市电； 2 ﹑UPS1的主交流输入出现故障时，UPS2仍可保 证UPS1所接负载的正常工作。 缺点： 1 ﹑无法对电源系统进行扩容； 2 ﹑两台容量不同的UPS相联，只能按最小的 UPS容量输出。
2﹑ 增容和冗余的并联连接
连接方法： 从同一电源上引n（n≤ 4）路交流到n（n≤ 4） 台UPS的交流输入端子上，再从同一交流旁路引入n （n≤ 4）路交流到n台UPS的旁路电源输入端子上， 最后从旁路输入出发做一外置手动旁路与系统的输 出相连。
优点： 1 ﹑电源系统扩容方便； 2 ﹑单台UPS主机出现故障时，其他主机仍可担负 起所接负载的正常工作； 3 ﹑节省设备投资。 缺点： 1 ﹑并联的主机越多，单台主机的带载能力就越低。
﹑并联的主机越多，单台主机的带载能 力就越低； 2 ﹑蓄电池的放电时间减半。
5﹑具有静态转换开关（STS）和同步模块的冗余配置
连接方法： 将两套独立的UPS系统通过STS开关连 接起 来，输送给负载使用。 优点： 1 2 3 缺点： 1 ﹑两套UPS独立工作，互不干扰； ﹑便于设备的维护； ﹑便于电源系统的扩容。 ﹑系统扩容的投资较大。
3﹑两台UPS组成的模块化冗余并联
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。
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。
这样对于DCS负载而言，实现了系统性冗余UPS配置。
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。
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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。
这样对于DCS负载而言，实现了系统性冗余UPS配置。
③其它单交流输入端的负载要实现供电系统的冗余配置，必须增加STS设备。
将UPS1的输出端与STS的N输入端相连接，将UPS2的输出端与STS的R输入端相连接，STS的OUT输出端与负载相连接。
④ STS就是静态转换开关，STS的切换时间﹤5ms,因此是不间断的。
其工作原理如下：·当UPS1和UPS2均正常时，负载由UPS1供电。
·当UPS1停电时，STS自动地不间断地切换到UPS2，负载由UPS2供电。
·当UPS2停电时，STS自动地不间断地切换到UPS1，负载由UPS1供电。
⑤ STS的型号和数量是根据单交流输入端负载的功率和数量而定，一个STS设备可以带多个负载。
⑥采用STS实现供电系统冗余配置的特点如下：·STS的切换是自动的不间断的。
·2台UPS是完全独立的，STS的切换是先断后通，因此它克服了并联冗余UPS系统的缺点。
·UPS检修比较方便。
·可靠性高。
·投资比并联冗余和热备份稍多。
三、系统性冗余UPS系统电原理框图（见图1）四、系统性冗余UPS系统的工作原理1.在DCS系统中，两套直流电源是并联冗余的，而且它的切换时间为0。
2.2套UPS均为单机工作方式，是完全独立的。
3.UPS1的输出端与DCS系统的交流电源输入端1连接，UPS2的输出端与DCS系统的交流电源输入端2连接。
4.当UPS1和UPS2均正常时，UPS1和UPS2同时对DCS系统供电，且各带50%的负载。
5.当UPS1故障时，UPS1自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由UPS2和市电2供电。
6.当UPS2故障时，UPS2自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由UPS1和市电1供电。
7.当UPS1和UPS2同时故障时，UPS1和UPS2同时自动地不间断地切换到旁路，DCS系统由市电1和市电2供电。
系统性冗余UPS系统电原理框图市电1市电2市电2市电1图138.当UPS1或UPS2需要检修时，可以将其中一台UPS关闭或切换到旁路运行后即可进行，它不影响到另外一套UPS的正常运行。
五、系统性冗余UPS配置方案的特点1.优点：·它保留了并联冗余和热备份UPS系统的全部优点·它克服了并联冗余和热备份UPS系统的全部缺点·对于DCS系统而言，只有在UPS1、UPS2、市电1、市电2同时发生故障和停电时才会失电，因此系统性冗余UPS配置方案的可靠性极高，其平均无故障时间MTBF 高达120万小时。
2.缺点：①当UPS系统的负载除了DCS系统外还有其它负载时：·其它负载可直接接到UPS1上，或UPS2上，或根据具体情况分配到UPS1和UPS2上，这时其它负载的供电系统无冗余保护。
·如果其它负载的供电系统必须具有冗余保护，那么必须增加STS（静态转换开关）设备实现供电系统的冗余保护（如图1所示）。
②投资稍有增加。
六、系统性冗余UPS系统配置方案1. UPS主机配置·品牌：***·制式：双变换在线式·类型：工业型·相数：三相380V输入/单相220V输出·功率：30KVA·工作方式：系统性冗余工作方式（实际上就是单机工作方式）·供电方式：2路市电供电·UPS主机外形尺寸：高×宽×深=1900×1015×825㎜·重量：600㎏·产地：法国原装进口·数量：2台·UPS组成：——整流器——逆变器——输出隔离变压器——静态开关——自动旁路开关——检修旁路开关——主控板——电源板——驱动板——……2.电池配置·品牌：汤浅·类型：全密封免维护铅酸蓄电池·能量密度：高密度电池·后备时间：30min·型号：UXH100-12·电压：12V/节·容量：100Ah/节·设计寿命：10-12年·数量：每机32节，2台UPS共64节·连接方式：32节串联·安装方式：柜式安装·电池连接电缆线：进口原装梅兰日兰专用高级阻燃软电缆，铜芯截面积：25㎜2·电池柜尺寸：1900×1000×825㎜·电池柜重量：1400㎏·电池柜数量：每机1个，2台UPS共2个·电池制造商：日本独资，广东汤浅蓄电池公司3.通信方式选配A）干接点通信（标配）·中继11接点板此板提供6对隔离的继电器接点，容量为250伏5安（6×2个转换接点），它可用于触发指示灯或蜂鸣器，提示用户UPS和电池的运行状态，包括下列信息：——UPS逆变器供电；——电池供电；——旁路供电（维修位置）；——电池低电压预报警；——综合报警；——完全关机。
B）选用J-BUS/RS485通信接口板·利用此板，操作人员可用JBus协议提供的地址和数据表，对应用参数进行设置。
它可以通过JBus/ModBus网络和采用Monitor-Pac监视软件将UPS连接到一个集中管理系统。
·数量：每机1套，2台UPS共2套。
·产地：法国4.旁路隔离变压器柜·品牌：正泰·功率：30KVA·相数：单相200V输入/单相200V输出·隔离：初级和次级完全隔离·屏蔽：初级和次级之间加接地屏蔽层·在次级侧留有2-3个电压调节抽头·在旁路隔离变压器柜上安装1个冷却风扇·旁路隔离变压器柜的高度、深度和颜色与主机基本相同·旁路隔离变压器柜的外形尺寸：高×宽×深=1900×800×825㎜·旁路隔离变压器柜的重量：250㎏·数量：每机1台，2台UPS共2台·产地：中国5.浪涌保护器·品牌：德国OBO·防雷等级：UPS输入端选用C级防雷器UPS输出端选用D级防雷器·型号：C级：V20-C/3+NPED级：VF230AC·数量：V20-C/3+NPE 每机 2个，2台UPS共4个VF230AC 每机 1个，2台UPS共2个·安装：C级防雷器安装在双电源自切柜中，D级防雷器安装在配电柜中，防雷器与电网之间，防雷器与UPS输出端之间必须加32A的空气开关，不允许直接与市电和UPS输出端连接。
·产地：德国6.双电源自动切换开关柜·品牌：ASCO·型号：ASCO300C3 230H1·电流：230A·级数：3级·功能：具有缺相检测具有自动切换功能具有手动切换功能具有液晶显示屏·产地：美国·安装：装入旁路隔离变压器柜中·重量：120㎏·数量：每机1套，2台UPS共2套7.输出配电柜·开关品牌：施耐德·具体要求：由用户提供·外形尺寸：高×宽×深=1900×600×825㎜·重量：150㎏·产地：国产·数量：每机1台，2台UPS共2台8．静态转换开关·品牌：梅兰日兰·型号：STS-16A·额定电流：16A·相数：单相220V·切换时间：﹤ 4ms·数量：根据非DCS负载的功率和数量而定，小功率负载可以几个负载公用一个STS，暂时按3个STS-16A作概算。
·产地：法国第二部分：双机并联冗余UPS系统配置方案一、双机并联冗余UPS系统电原理框图市电1市电2市电2图2二、双机并联冗余UPS系统的组成及连接·组成：由2台具有并联控制器的同品牌、同型号、同功率的UPS组成。
即由2台梅兰日兰Galaxy 1000PW-30KVA并联型UPS组成。
·连接：将2台UPS的主电源输入端连接在一起，再连接到双电源自切系统的输出端；2台UPS的旁路输入端连在一起，再连接到旁路隔离变压器的输出端；2台UPS的输出端连在一起，再连接到UPS的输出配电柜的输入端。
三、双机并联冗余UPS系统的工作原理·2台UPS并联的条件：同频同相等幅，因此，每台UPS中必须配有并联控制器，它完成 2台UPS之间的均流、同步和管理。
·当市电1、市电2、UPS1和UPS2均正常时，2台UPS均处在逆变供电状态且各带50%的负载。