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这种逆变器结构的优点是给用户提供了真正的隔离电源，具有谐波抑制作用，可以提高单相负载过载能力；缺点是输出三相电压相互耦合无法独立控制以及装置体积大。

UPS电源系统的可靠性通常可以使用MTBF（平均故障间隔时间，或者平均无故障工作时间，以小时表示）来表示，此外还有一个更加容易理解的指标AFR（年失效率）。AFR和MTBF成反比关系，也就是AFR=8760/MTBF。因此MTBF越长，则年失效率越低。

UPS电源是工业领域用来对负载进行断电保护的关键设备。对于断电保护，针对不同的负载应用，又有两种类型。一种是普通的电脑类设备，当断电发生时，UPS电源需要为负载提供几分钟到十几分钟的后备供电时间。在这段后备时间之内，负载设备会进行数据存储等动作以防数据丢失，之后负载就会关机。在UPS达到后备时间之后负载仍然会断电，但这不会导致经济损失。另外一种是在数据中心，以及工业应用之类的场合，对UPS的要求就是真正的不断电，UPS系统必须提供整年每天24小时的连续供电。本文对可靠性与可用性的讨论就是针对这种情况。

电源系统的可靠性通常可以使用MTBF(平均故障间隔时间，或者平均无故障工作时间，以小时表示)来表示，此外还有一个更加容易理解的指标AFR(年失效率)。AFR和MTBF成反比关系，也就是AFR=8760/MTBF。因此MTBF越长，则年失效率越低。

对于可维修的系统来说，还有一个可用性的指标，其定义是A=MTBF/(MTBF+MTTR)其中A是一个百分比指标，MTTR值得是平均故障修复时间。如果系统出现故障时可以非常快速的恢复，那么系统的可用性指标就比较高。对于电网这类对象来说，使用可用性指标可以更加直观的衡量其可靠程度。而对于在关键场合经常使用并联冗余配置来说，可用性指标比可靠性指标更具有现实意义。

可靠性/可用性指标都是统计意义上的概念，一个电源系统的可靠性/可用性与构成系统的各个模块的可靠性/可用性之间也存在统计意义上的关联。

假设电源系统中存在两个电源模块，而这两个模块是并联工作的，其中一个和另外一个是互相独立的。

那么考察这两个模块组合起来的系统的可用性Asys与每个模块各自的可用性A1与A2的关系就有Asys=1–(1–AFR1)×(1–AFR2)另外一种可能是系统中这两个模块是串联的。

那么这两个模块组合起来的系统的可用性Asys与每个模块各自的可靠性A1，A2的关系就有

Asys=A1×A2

由于可用性肯定是处于0～1之间的数值，因此两个并联模块的总体可用性要高于各自的可用性，而两个串联模块的可用性要低于各自的可用性。

UPS电源的可靠性

从单个UPS的设计来说，可以把整个产品按照模块进行划分。

从图中可以看到，UPS各个模块之间的依赖关系比较复杂，但是还是可以分出串并联的关系如下：

辅助电源与所有其他模块都是串联的，因此辅助电源的可用性直接限制了系统能够达到的高可用性等级;

控制模块与除辅助电源之外的其他模块也都是串联的，因此控制模块的可用性也会直接影响到系统总体可用性设计;

对于负载端来说，能够直接相连的只有旁路模块与逆变模块，而这两个模块是并联的;

PFC/整流模块与电池升压模块是并联的，之后再与逆变模块串联;

从能源提供者来讲，这里旁路电源与市电电源是两路独立的电源，而电池能源是由市电经过充电模块提供的。如果充电模块故障的话电池就没有能量存储，实际上也无法实现正常的UPS功能，因此市电—充电模块—电池也是串联的。

从这一路径关系里可以看到，总共存在3条并联的路径，而每一条路径各自又是由数个模块串联起来的。正与前面分析的一样，辅助电源与控制模块的可用性是串联在所有通路上的，因此如果这两者设计有缺陷的话UPS的可用性是无法做的很高的。电池回路串联有多的模块数量，也是可用性低的一条路径。

要提升系统的可用性首先要提升关键路径的可用性。从路径图上可以看到就是控制模块与辅助电源。辅助电源是整个UPS的关键点，如果辅助电源不工作整个UPS都将瘫痪。提升辅助电源可用性的方式可以有很多种方案：一种是改进设计，提升MTBF;一种是对辅助电源也适用并联冗余设计，提升可用性;再一种是对UPS的三条可用性路径分别使用不同的辅助电源，相当于把原来完全串联的路径改成并联。在UPS设计中可以混合使用这几种方式，由于上面三条可用性通路是并联的，而旁路通路本身是可用性高的一条，因此为推荐的设计就是优先提升旁路的可用性，对旁路单独使用一套辅助电源供电，并且这套电源的尽量采用简单的设计，以拥有高的MTBF。

控制模块同样也是影响到所有路径的关键点，也必须拥有高的可用性。参照辅助电源的处理方法，也可以给相对独立的旁路路径配备单独的控制模块，并且通过与其余控制功能协调工作来达到高可用性的目的。同样，旁路上的控制模块也要尽量简单，以提升可靠性。一种推荐的做法是旁路控制模块不断的检测UPS主控制模块的状态，如果发现主控制模块，则自动切换到旁路方式。此外，对于主控制模块来说也可以通过冗余的方式来提升可用性，比如采用双MCU结构，当一个MCU检测到另外一个MCU发生故障时可以接管另一个MCU的功能，或者采取紧急措施如转旁路来保证负载不断电。

对于UPS来说，电池是保证UPS能够在市电或者旁路断电发生时继续维持供电的关键，但是串联环节多，也恰恰是可用性为薄弱的环节。一般电池规格书里面会说明充电电流不要超过0.15CC，这就意味着电池在UPS满载放电放完之后要用数倍的时间才能重新充满，从这个意义上讲其可用性一般都在20%以下。但是由于电池并不是连续工作的，只要在电池放完前市电恢复，在重新充电的过程中也没有再发生断电，那么负载仍然不会受到影响。从这方面来看，电池的可用性在只会发生短时间的断电情况下还是很高的。

再重新来审视电池回路的可靠性，在电池与市电之间还有一个充电器模块环节。如果充电器损坏则电池在一次放完电之后就无法再充回，导致下一次市电停电时负载断电。但是充电器只是在电池需要充电时才会工作，因此如果能够及时对充电器的状态进行监控，在发现充电器异常时及时报警，就能够避免充电器故障带来的问题，从而提升整个UPS的可用性。对于电池也有一样的手段。电池在使用多次之后也会面临容量下降和失效的问题，但是如果能够通过电池状态监控发现电池失效并及时更换，也能够有效提升UPS的可用性。

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第一、估算ups电源的功率

根据微机及其外部设备的用电功率，算出设备的总用电量。总用电量乘以安全系数，就是UPS电源的估算功率，安全系数一般取1.2-1.3为宜。

第二、国产和进口UPS电源的选择

在国产和进口UPS电源的选择冲，一般建议选用国产UPS电源。近几年来，国产小型UPS电源在质量上有很大的提高。选用国产小型UPS电源，一方面是对本国经济和技术发展的支持，另一方面在维修上有很大的方便，如备件比较齐全，维修能力和维修速度比较满意。进口UPS电源一般质量比较好，但是由于维修技术和备件存在困难，一旦发生故障，往往不能及时修复，长期搁置不能使用。国产UPS电源在工作性能方面，是比较符合国内供电情况，如某些型号的U、UPS电源输入电压范围比较宽，有稳压输出功能，适应我国某些供电条件差的环境。申国人民银行电子化工程建设，提出采用国产UPS电源的方针，无疑是开了个好头。教之中不知不觉

第三、在线式和后备式UPS电源的选择

选用在线式还是后备式UPS电源，应根据微机设备的需要和经济条件来定。如果经济条件好可选在线式UPS电源;如果经济条件差，但又不影响微机正常运行，后备式UPS电源也是可以选取的。

第四、长时间和短时间供电UPS电源的选择

在长时间供电UPS电源和短时间供电UPS电源的选择上，主要是看经济条件和使用的需要。经济条件好，可选用长时间的UPS电源，否则可以选短时间UPS电源外加小型发电机组作备用电源。

第五、了解UPS电源使用场地的供电状态

在选型UPS电源之前，要了解UPS电源使用场地的供电状态。一般UPS电源对市电输入的要求是：输入电压38OV�1�710%、220V�1�710%;频率50�1�70.5Hz。如果使用场地供电状况低于这个标准则应另选输入范围宽的UPS电源，也可以在UPS电源前端加置稳压电源或者电压调节装置。

第六、选用后备式UPS电源应注意的问题

在选用后备式UPS电源时，应特别注意电源的切换时间。切换时间，主要反应在UPS电源的切换时间和微机对切换时间的要求。如果选择不当，在市电停电时还会造成微机停机，起不到apcups电源的作用。

第七、要“货比三家”而择优选用

目前，小型UPS电源的生产销售厂商很多，产品质量良美不齐，价格差别也很大，因而，应该多咨询、多调查，要对不同产品的技术指标和性能价格比进行认真比较;做到“货比三家”择优选用。不是九方皋相马

第八、选用进口UPS电源应注意的问题

有些进口UPS电源输入输出的接线方式与我国不同，在选用时应注意改进的方法。美国的UPS电源，如保时(PulSe)，爱克赛(EXIDE)等型号UPS电源输入输出的接线方式和我国标准相反。简单地说，我国单相供电是左零右火，而美国则是左火右零。另外，还要注意到美标插座插头的样式和我国也不一样。在美国国家标准插头插座改为我国国家标准插头插座时，应注意内部的接头关系，不能简单地调线。

第九、维修时便利也是选型的因素

UPS电源发生故障是正常现象，在选型时，维修的便利，也是不可轻视的因素，否则会给使用中维修带来不便。

电力调度中心要求交流不间断电源(UPS)系统负责向调通中心和信息中心的系统设备和部分备用照明设备提供电源。考虑到供电负荷的特性、用电负荷容量以及可靠性等，就要采用UPS并联冗余方式来确保对大楼各种工艺设备的供电。

由大楼的配电变压器提供的两路市电I和市电II首先经过进线电源切屏切换，输出两路交流电源，交流电源经过隔离变压器、UPS电源进线屏输入至UPS。采用输入隔离变压器一方面能提高输入UPS电源的电能质量、减少谐波，另一方面在浪涌、感应过电压等状况发生时，可以对UPS电源及以后的用电设备在一定程度上起到保护作用。克鲁泡特金的学

通过与客户的沟通，提供与客户要求相适应的方案。两台ARIS系列UPS为300KVA的带12脉冲隔离变压器并联运行，由两路市电分别供电。若一路市电失电，电源进线屏中的联动开关自闭合，两台UPS由一路市电供电。

为了将来检修维护方便，设置了一个大旁路，可以将整个UPS系统旁路，选用市电II作为旁路电源。

UPS电源设备屏布置在大楼21层的UPS电源室内。电源屏内和屏间采用三相四线铜排母线连接，尽量减少了不必要的开关。屏柜和屏内设备性能可靠、稳定性高。

遵化四通UPS电源不间断UPS电源总代理采用UPS电源共用蓄电池组的方式，即在一台UPS电源故障或检修时，可以将它的蓄电池切换至另一台UPS电源，延长放电时间，为避免由此对蓄电池寿命带来的损害，建议在一台UPS电源进行检修而须要两组电池共用时，尽量在短时间内进行电池组开关切换。蓄电池开关柜放在蓄电池室。

配电系统包括布置在UPS电源室内的2面UPS输出总配电屏、布置在大楼19～24层电力调度中心内各机房内的分配电屏。从UPS输出总配电屏至各专业机房分配电屏均采用冗余双回线路供电，在每根线路的两端分别安装有断路器，其中的一回线路或故障或检修，不影响另一回线路的供电、不影响次级设备的正常工作。

分配电屏内的单相开关均按标书要求采用产双极空气开关，做到A、B、C相开关均匀布置，各相负载均衡。

蓄电池在UPS系统管理中占有非常重要的地位，其监测和控制方法将会影响电池的寿命长短和UPS本身的可靠性。

每台UPS均配置1小时的蓄电池。卖方提供的电源系统应具有电池的智能化管理，采用微处理控制，具有自动“充电—放电”维护功能，严格按所配电池充/放电曲线工作。在不切断市电、不影响逆变器工作、基本不消耗电池容量的情况下，对电池的状态做出判断，对异常状况进行告警，防止人为损坏和违规操作。通过电源管理软件，还可以危急情况下，自动关断设备，并保存重要数据。甲种乙即绶青所

为了更大限度地利用蓄电池的容量，并联运行的2台UPS电源所配的2组蓄电池在1台UPS退出运行时，可将2组蓄电池经并联切换供1台UPS使用，延长供电时间。要求提供1台蓄电池配电屏，内装有电池手动联动开关，可保证上述的安全切换操作。