UPS不間斷電源設計配置中的N系統是什么意思?

來源：存能電氣  日期：2020-08-25 09:46  瀏覽量：次

UPS不間斷電源設計配置中的N系統是什么意思?由于UPS不間斷電源設備結構復雜，因此自身容易發生故障，設備冗余可以提高可用性，UPS系電源統便有了N、N+X、2N、”市電+U電“等架構。N系統滿足基本需求，沒有冗余的UPS設備。它的優點是系統簡單，硬件配置成本低廉。

UPS不間斷電源設計配置中的N系統是什么意思?

在UPS不間斷電源設計配置的計算過程中，通常采用字母“N”來指代UPS電源設計配置。例如，并聯冗余系統也稱作N+1設計，而雙系統設計可以用2N來表示。

“N”可以簡單地定義為關鍵負載的“need（需求）”。換而言之，即滿足所保護設備供電量的電源容量。我們可以用RAID（獨立磁盤冗余陣列）系統等IT設備來解釋“N”的用途。例如，如果存儲容量需要4個磁盤，且RAID系統正好包含4個磁盤，則稱這是一個“N”設計。反之，如果RAID系統有5個磁盤，而存儲容量只需要4個磁盤，則為“N+1”設計。

簡單來說，N系統指由單個UPS電源模塊或容量與關鍵負載規劃容量相等的一組并聯UPS電源模塊構成的系統。迄今為止，這種類型的系統是UPS電源行業中使用最為廣泛的配置。辦公類型的小型UPS電源即屬于N配置。

同樣，對于規劃設計容量為400kW，面積為500平方米，5000平方英尺的計算機房，如果采用單個400kW的UPS電源或在公共總線上采用兩個并聯的200kWUPS，那么也屬于N配置。因此，可以將N配置視作為關鍵負載供電的最低要求。

擴充N配置的一種方式是為系統提供“維護”或“外部”旁路。若采用外部旁路，那么在需要進行維護時，可以將整個UPS電源系統（模塊和靜態旁路）安全的關閉。維護旁路與UPS電源共用一個配電盤，并且與UPS輸出端直接相連。

當然，正常情況下這條電路處于斷開狀，僅當UPS電源模塊轉換到靜態旁路時才合上。在設計過程中，必須采取某些措施以防止當UPS不間斷電源未能轉換到靜態旁路時，維護旁路電路接通，如果安裝正確，維護旁路可確保UPS電源模塊安全運行而無需擔心負載停機，因而是系統中一個極其重要的組件。

模塊化UPS系統N+X并聯冗余功能介紹

傳統的塔式UPS冗余度需要做到100%，即“1+1”并聯模式，100%的冗余意味著多花一倍的錢，多占用一倍的空間，耗電量等運維費用都增加不少。“N+1”多機并聯使系統的冗余度降到了100%以下，并很容易構成容錯性超過一次的“N+X”并聯冗余系統。

模塊化UPS系統可以實現“N+X”并聯冗余，并聯冗余UPS模塊化冗余系統容錯能力冗余備份，冗余度不間斷電源模塊化UPS的基本作用就是為負載提供高質量、不間斷的電力輸出。

模塊化UPS產品采用模塊化設計與N+X并聯冗余技術，產品容量覆蓋20kVA到160kVA之間的各個功率段;模塊內部采用“模組化”設計，既保證了布局的緊湊又增加了整機的可靠性;模塊與機柜間采用熱插拔設計。

“N+1”UPS冗余并機系統的優勢

增強UPS供電系統的“容錯”功能：在由“N+1”臺UPS所構成的UPS冗余并機系統的運行中，如果其中某臺UPS因故”出故障”時、剩下的N臺UPS具有足夠的”帶載能力”向后接的網絡設備提供純潔的、穩壓的UPS逆變器電源，從而確保各種網絡設備的安全運行。

提高UPS供電系統的可靠性：例如“1+1”并機系統的平均無故障工作時間（MTBF）是UPS單機6倍左右。如果再考慮到：當今的中、大型UPS的MTBF值已高達40-50萬小時的話，“N+1”UPS冗余供電系統的MTBF值可達250萬小時左右。

提高UPS供電系統的可維護性：它允許在UPS的逆變器電源供電的條件下、對位于UPS并機系統中的某臺UPS單機執行”不帶電”的定期維護/故障檢修操作。

未來數據中心供電發展的整體趨勢是由高壓/集中式/交流大UPS向低壓/分布式/直流小UPS方向發展，由機房外集中式鉛酸電池向IT機柜內分布式小（鋰）電池方向發展，從化石能源向綠色能源方向發展。