科華YTR1110 10KVA 機(jī)房UPS電源隨著大數(shù)據(jù)、云計算和5G技術(shù)的發(fā)展,對UPS供電系統(tǒng)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(dǎo)體器件和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的限制,目前UPS單機(jī)容量已不能滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的容量需求,驅(qū)使UPS從傳統(tǒng)的單機(jī)工作模式走向并機(jī)工作模式。
　　
　　業(yè)界針對UPS單機(jī)可靠性的提高已做了很多工作,經(jīng)過數(shù)十年的研究,所得數(shù)據(jù)的可信性也越來越高。但對于目前普遍使用的多機(jī)并聯(lián)UPS系統(tǒng)和多模塊并聯(lián)的模塊化UPS系統(tǒng),單機(jī)可靠性指標(biāo)已不足以描述UPS供電系統(tǒng)的可靠性,建立包含輸入輸出配電系統(tǒng)的并聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型,并研究其與并機(jī)UPS數(shù)量的關(guān)系對于當(dāng)前數(shù)據(jù)中心電源的設(shè)計與配置將很有參考與指導(dǎo)意義。
　　
　　1科華YTR1110 10KVA 機(jī)房UPS電源 UPS供電架構(gòu)的可靠性分析
　　　　圖1是一個典型的UPS供電系統(tǒng)架構(gòu)圖。
　　
　　能量從電源方向依次流過UPS輸入配電柜、UPS設(shè)備、UPS輸出配電柜,該系統(tǒng)中任何一個單元故障均會影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行,即各子單元構(gòu)成串聯(lián)關(guān)系,假定各個單元是統(tǒng)計獨(dú)立的,其數(shù)據(jù)可靠性模型如圖2所示。對于給定的工作時間t,串聯(lián)系統(tǒng)可靠度可計算為:
　　

式中RS(t)表示串聯(lián)系統(tǒng)中的總可靠度,Ri(t)標(biāo)識第i子系統(tǒng)單元的可靠度。
　　
　　串聯(lián)系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中每個子系統(tǒng)都是不可或缺的,任何一個子系統(tǒng)故障都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的不正常工作,可靠度隨著子系統(tǒng)單元可靠度的減少及子系統(tǒng)數(shù)量的增加而降低。
　　
　　顯然RS(t)≤min(Ri(t)),如欲提高串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性,應(yīng)減少子系統(tǒng)單元數(shù)量并應(yīng)改善薄弱子系統(tǒng)單元的可靠度。
　　
　　2 UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的可靠性分析
　　
　　工程應(yīng)用中經(jīng)常采用多臺UPS并聯(lián)的工作方式,假設(shè)該并機(jī)系統(tǒng)中各UPS之間在統(tǒng)計上是相互獨(dú)立的,即不存在相關(guān)性,系統(tǒng)可靠性可用圖3所示的模型進(jìn)行描述:
　　　　對于給定的工作時間t,并聯(lián)系統(tǒng)可靠度為:式中RS(t)表示并聯(lián)系統(tǒng)中的總可靠度,Ri(t)表示第i子系統(tǒng)單元的可靠度。
　　
　　并聯(lián)統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)由n個子系統(tǒng)單元并聯(lián)而成,在不考慮負(fù)載容量等限制的情況下,任何一個或幾個子系統(tǒng)單元故障都不會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,只有當(dāng)所有單元都發(fā)生故障才會導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生故障。
　　　　顯然RS(t)≥max(Ri(t)),即系統(tǒng)可靠度大于系統(tǒng)中可靠性高子系統(tǒng)單元的可靠度,并機(jī)系統(tǒng)可靠性隨著并機(jī)數(shù)量的增加和子系統(tǒng)單元可靠性的增加而增加。