科華YTR1110 10KVA 機房UPS電源隨著(zhù)大數據、云計算和5G技術(shù)的發(fā)展,對UPS供電系統的容量交付性和可靠性都有了更高的要求。受限于功率半導體器件和電路拓撲結構的限制,目前UPS單機容量已不能滿(mǎn)足數據中心應用的容量需求,驅使UPS從傳統的單機工作模式走向并機工作模式。
　　
　　業(yè)界針對UPS單機可靠性的提高已做了很多工作,經(jīng)過(guò)數十年的研究,所得數據的可信性也越來(lái)越高。但對于目前普遍使用的多機并聯(lián)UPS系統和多模塊并聯(lián)的模塊化UPS系統,單機可靠性指標已不足以描述UPS供電系統的可靠性,建立包含輸入輸出配電系統的并聯(lián)系統可靠性模型,并研究其與并機UPS數量的關(guān)系對于當前數據中心電源的設計與配置將很有參考與指導意義。
　　
　　1科華YTR1110 10KVA 機房UPS電源 UPS供電架構的可靠性分析
　　　　圖1是一個(gè)典型的UPS供電系統架構圖。
　　
　　能量從電源方向依次流過(guò)UPS輸入配電柜、UPS設備、UPS輸出配電柜,該系統中任何一個(gè)單元故障均會(huì )影響整個(gè)系統的正常運行,即各子單元構成串聯(lián)關(guān)系,假定各個(gè)單元是統計獨立的,其數據可靠性模型如圖2所示。對于給定的工作時(shí)間t,串聯(lián)系統可靠度可計算為:
　　

式中RS(t)表示串聯(lián)系統中的總可靠度,Ri(t)標識第i子系統單元的可靠度。
　　
　　串聯(lián)系統的特點(diǎn)是系統中每個(gè)子系統都是不可或缺的,任何一個(gè)子系統故障都會(huì )導致整個(gè)系統的不正常工作,可靠度隨著(zhù)子系統單元可靠度的減少及子系統數量的增加而降低。
　　
　　顯然RS(t)≤min(Ri(t)),如欲提高串聯(lián)系統的可靠性,應減少子系統單元數量并應改善薄弱子系統單元的可靠度。
　　
　　2 UPS冗余并機系統的可靠性分析
　　
　　工程應用中經(jīng)常采用多臺UPS并聯(lián)的工作方式,假設該并機系統中各UPS之間在統計上是相互獨立的,即不存在相關(guān)性,系統可靠性可用圖3所示的模型進(jìn)行描述:
　　　　對于給定的工作時(shí)間t,并聯(lián)系統可靠度為:式中RS(t)表示并聯(lián)系統中的總可靠度,Ri(t)表示第i子系統單元的可靠度。
　　
　　并聯(lián)統的特點(diǎn)是系統由n個(gè)子系統單元并聯(lián)而成,在不考慮負載容量等限制的情況下,任何一個(gè)或幾個(gè)子系統單元故障都不會(huì )影響系統的正常運行,只有當所有單元都發(fā)生故障才會(huì )導致整個(gè)系統發(fā)生故障。
　　　　顯然RS(t)≥max(Ri(t)),即系統可靠度大于系統中可靠性高子系統單元的可靠度,并機系統可靠性隨著(zhù)并機數量的增加和子系統單元可靠性的增加而增加。