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UPS电源在民航管制中心的应用案例 2010

文章发布时间:2011-03-29 10:51来源:upsclan.com 作者:upsclan 关注次数:

 

 

UPS电源在民航管制中心的应用案例 2010

 

1.系统构成
  
  ARRAY系列的3A3UPS是目前最流行的N+X模块冗余式产品之一。N+X模块冗余式UPS产品有两类:控制电路与功率模块分离式结构(如美国的Symmetry、"英飞"、9170等)和功能集中式N+X冗余并联结构(如瑞士的Newave,以色列的伽玛创立和山特的ARRAY)。这两类结构都可以灵活增容、容易管理和减少冗余投资。但在可靠性和可用性方面,功能集中式N+X冗余并联结构明显优于控制电路与功率模块分离式结构。比如假设所有模块的平均无故障时间都为500000h,在都为4+1模块冗余的情况下:
  
  (1)控制电路与功率模块分离式结构系统的可靠性为0.9877(可靠性为l个"9")。可用性为0.9999976。
  
  (2)功能集中式N+X冗余并联结构系统的可靠性为0.9903(可靠性为2个"9")。可用性为0.9999985(比前者提高了10%)。
  
  由此可以看出,后者的性能要比前者优越得多,当然,看起来相差无几,而实际上就是这一点点差异在可靠性和可用性上就会显示出截然不同的结果。而且,前者有瓶颈效应,而后者没有;前者任何一个模块都不能独立胜任UPS工作,而后者每一个模块就是一个独立的UPS;尤其是在作为备用期间,前者只能以备件储存,而后者可以作为电源临时应用,实现了物资充分利用。
  
  2.解决方案
  
  从上面的讨论可以看出,用山特A(4~24kVA)和3A3(15~120kVA)UPSN+X模块冗余式UPS可以方便地将原来单机冗余配置方案改为单机柜配置。如图1(a)和图1(b)所示。这样一来,不但缩小了占地面积,而且将一些原来的热备份串联连接变成了直接冗余并联,减小了体积,节约了投资,提高了可靠性与可用性,优化了性价比。

 

 


 
UPS电源在民航管制中心的应用案例 2010
 


  
  图1用机内N+X模块冗余式结构代替单机冗余方案(a)原配置双单机冗余方案;(b)现配置内模块冗余方案;(c)双3A3机冗余方案


  
  当容量较大但小于120kVA时,可用双机3A3通过静态开关STS进行冗余备份,如图1(c)所示。如果此时每一个3A3机柜中都是5+1并联,仍根据前面的数据,其系统的可靠性就很高,可用性就更高。比如开始先由3A3UPS2供电,即使这个机柜中的一个模块故障,由于供电仍正常进行,不需要STS切换,只有两个模块同时故障时才需要切换。在切换后对3A3UPS2维修期间,如果3A3UPSl中的一个模块故障,供电仍正常进行。因此,由于这层层的供电保险冗余,就显著地提高了可用性,而双单机冗余方案只允许一个单机故障,而不允许第二个再出现故障。同样是两个机柜,但发挥的作用相差很大,这就是它们的不同之处。当容量超过12OkVA时,可采用图2所示的方案,此方案可达600kVA,若要求更高的可靠性和可用性,就可用静态开关STS将两组互投,至于可否采用同步器LBS,需要进一步慎重考虑,不可轻易加大。

 

 


 
UPS电源在民航管制中心的应用案例 2010
 


  
  图2大容量UPS冗余系统积极方案原理框图

 

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