從構造上看，山特UPS設備能夠分為后備式、在線互動式、雙轉換在線式、Delta轉換在線式等類型，其中前兩種主要用于小容量負載（≤5kVA），Delta轉換在線式技術受專利維護，大型數據中心主要采用雙轉換在線式UPS設備。

     傳統的雙轉換在線式UPS設備采用可控硅整流，主要的問題是諧波電流畸變率（THDi）高(10-30%)，轉換效率低(85-92%)。

     隨著電力電子器件的開展，呈現出IGBT取代可控硅整流的趨向，IGBT整流的優勢是取消變壓器，降低了本錢，有比擬好的輸入特性，在較寬的負載范圍內，能夠將THDi控制在5-10%之間，有的益處是效率的提升，通常在87-95%之間。目前，IGBT整流型UPS的牢靠性比可控硅整流型略低。

2UPS冗余設計

     由于山特UPS設備構造復雜，本身容易發作毛病，設備冗余能夠進步可用性，UPS系統便有了N、N+X、2N、”市電+U電“等架構。

1

N系統滿足根本需求，沒有冗余的山特UPS設備。它的優點是系統簡單，硬件配置本錢低廉；由于UPS工作在設計滿負荷條件下，效率較高。其缺陷是可用性低，當UPS發作毛病，負載將轉換到旁路供電，無維護電源；在UPS、電池等設備維護期間，負載處于無維護電源狀態；存在多個單毛病點。

2

N+X并聯冗余系統是指由N+X臺型號規格相同且具有并機功用的UPS設備并聯組成的系統，配置N臺UPS設備，其總容量為系統的根本容量，再配置X臺（X＝1～N）UPS冗余設備，允許X臺設備毛病退出檢修。相關于“N”系統，“N+X”系統在UPS配置上有了一定的冗余，系統牢靠性有所進步，帶來了系統配置本錢的增加、系統負荷率的降低以及效率降低。N+X系統在本錢增加不多的前提下進步了可用性，在數據中心得到了普遍的應用，該系統在UPS輸出端依然存在單毛病點，實踐項目中由此形成的系統宕機屢見不鮮。

3

2N，為了消弭單點毛病，高等級數據中心通常采用2N冗余系統。該系統是指由兩套或多套UPS系統組成的冗余系統，每套UPS系統N臺UPS設備的總容量為系統的根本容量。該系統從交流輸入經UPS設備直到雙電源輸入負載，完整是彼此隔離的兩條供電線路，也就是說，在供電的整個途徑中的一切環節和設備都是冗余配置的，正常運轉時，每套UPS系統僅承當總負荷的一局部。這種多電源系統冗余的供電方式，克制單電源系統存在的單點毛病瓶頸，關于少數單電源設備的狀況，可經過裝置小型STS設備，保證其供電牢靠性。采用2N冗余系統可用性得到明顯進步。

4

2N冗余系統的缺陷也十分明顯，設備配置多、本錢高，通常狀況下效率比N+X系統更低。

5

“市電+U電”供電架構由百度提出并在其自建M1數據中心范圍應用，它在N+1系統根底上做了改良，UPS設備配置不變，將效勞器等雙電源設備的其中1路改由市電直接供電，消弭了單點毛病，牢靠性較N+1系統大大進步，UPS系統的損耗降低為原先的50%。UPS系統整體效率提升至95%以上。UPS?ECO形式帶來了效率的提升，其代價是IT負載由市電供電，UPS必需不時監視市電狀態，并在發現問題且當該問題尚未影響負載時，疾速切換到逆變器供電。這個聽起來簡單，但實踐操作起來十分復雜并且需求承當很多風險以及潛在的負面影響。

高壓直流（HVDC）不連續電源系統

     一切國度的市電都是交流，IT設備內部都采用直流供電，這就為直流供電提供了可能。事實上，通訊行業采用直流48V供電曾經有幾十年的歷史，電力行業也長期采用直流220V作為斷路器等設備的操作和控制電源（直流屏）。

    傳統UPS設備存在效率低、牢靠性差、靈敏性和擴展性差、毛病后不易修復等問題，業內不斷在尋覓交換UPS的計劃。

  現有主流的高壓直流供電系統圖，與通訊行業48V直流系統架構根本分歧。與傳統雙轉換在線式UPS系統的主要區別，是取消了逆變環節，蓄電池掛接在直流母線，與整流器并聯，為IT設備供電。由于直流電源拓撲簡單，毛病率較UPS有所降低，因采用模塊化設計，可在線維護。

散布式不連續電源系統

     山特UPS或HVDC通常采用集中式供電計劃，集中式系統的優點是能夠完成資源共享，降低本錢，其缺陷是系統毛病范圍大，影響面廣。

     山特UPS也有小型機散布式供電計劃，多套散布式小型機系統與1套集中式大型UPS系統相比，小型機的數量多，毛病點多，本錢高，大中型數據中心不會采用散布式UPS系統。

    有如上問題，關于散布式不連續電源系統的探究，歷來沒有中止過。谷歌和Facebook都在探究散布式不連續電源系統在IDC數據機房中的應用。

谷歌是早停止效勞器自研定制的互聯網公司，也早放棄了集中式UPS電源計劃，轉將蓄電池散布到每臺效勞器電源直流12V輸出端。市電正常時，進入效勞器電源轉換成DC12V為效勞器主板供電，為蓄電池提供浮充電源，市電停電后，由DC12V母線并聯的蓄電池繼續給主板供電，直到柴油發電機啟動后回復交流供電。谷歌早期采用鉛酸電池供電，因效勞器內部高溫招致鉛酸電池毛病率高，后改為鋰電池計劃。蓄電池的后備時間為分鐘級（通常為1-3分鐘）。?此計劃的優點是大大簡化了IT設備前端供電系統，缺陷是效勞器電源需求深度定制。

Facebook自建數據中心的供電系統采用DC48V離線備用系統。為每6個9kW的機柜配置1個鉛酸蓄電池柜，輸出為DC48V，效勞器電源采用AC277V和DC48V雙輸入，市電正常時作為主用，市電中綴后由蓄電池輸出DC48V為效勞器供電。蓄電池后備時間為45秒。此計劃的系統效率與240V?HVDC?Offline計劃及DC12V散布式系統相當。

隨著業內對數據中心能耗關注日益加強，國內近幾年呈現了一種新型的散布式DC240V電源設備，同樣采用離線計劃，市電正常時，直接輸出市電電源，市電停電后，由內部鋰電池提供DC240V輸出。?這種計劃的優勢是IT設備無需定制，只需兼容DC240V供電即可。其缺陷是電源內部存在AC220V和DC240V的切換，系統牢靠性降低；鋰電池串聯數量多，單只電池毛病會影響系統的牢靠性。?從實踐應用效果看，某互聯網公司租用的數據中心一年中發作十幾起電源毛病，證明此架構還需完善。

將來開展趨向

     過去，計算機作為一種十分嬌貴的設備，雙轉換山特在線式UPS消弭了市電電能質量問題，但帶來了6-10%的電能損失以及其本身牢靠性低的問題。

     經過冗余能夠進步系統牢靠性，UPS開展出主備供電、N+1冗余并機、雙總線、散布冗余等計劃，相應帶來的是本錢和能耗的增加。

     為了防止UPS設備毛病率高的問題，國內提出并已范圍部署了直流240V電源系統，大局部IT設備能夠直接兼容直流供電。