如何构建高可用UPS供电系统

UPS供电系统可用性发展的历程

第一代UPS--动态UPS.其利用机械惯性储能以及电动机、发电机的能量传输机制以提供短时间的不间断供电，体积庞大、造价昂贵、噪声巨大，犹如一个小型电厂。动态UPS的特征是占地面积较大，噪音大，不易维护和使用，接近一套工程设备。

第二代UPS--工频机。相比于动态UPS，其可用性提升主要体现在以下几个方面：第一，体积变小，搬运和安装难度降低；第二，备电时间可以由后备电池决定，从动态UPS的秒级备电上升到小时级；第三，可以对较差电网优化，如果一旦电网波动比较大，可以给后端设备提供相对稳定的电力供应。但是，工频UPS依然存在一些问题：第一，运输与安装问题。工频机因为体积庞大无法通过门和内置的升压用变压器重量太重无法使用电梯运输等，导致安装此类UPS经常要打墙安装、吊车运输；第二，维护问题，UPS主机类似黑盒设计，有任何故障或者异常都只能依托原厂家维修，运维人员不敢直接打开操作，时间响应慢，对业务影响大。

第三代UPS--高频机。高频机的出现进一步提升了功率密度，体积减小了50%，从功能模块上提升了维护性，缩短了MTTR时间，可在数小时内完成修复。重量较工频机进一步降低，有效提升了工程的可安装性。同时，高频机也大都采用了全数字化的高集成化设计，在维护性方面也有较大改进。THDi可以做到5%以下，明显减少电网的谐波污染，效率也进一步提升到92-96%，体现出其节能优势。但是，对设备可用性的追求探索并未停止：单点故障是否可以排除？故障修复时间是否可以缩短至分钟级？维护技术门槛可否降低至可以自行维护？

第四代UPS--模块化高频UPS.高频机技术的发展为UPS的模块化架构提供了技术可能，结合类似通信电源的模块冗余技术的供电架构，模块化的高频UPS得以实现。①可靠性大幅提高，常态工作的功率模块、控制模块实现全模块化冗余，消除单点故障点。②经济效益显著，模块化技术使得UPS效率上了一个新台阶，同时采用了通信电源成熟的智能休眠功能，让UPS系统始终处于最佳效率点。③可维护性方面揭开了历史崭新的一页，维护技术门槛也大幅下降。对于单模块容量50KVA以下的小系统模块化UPS，采用模块热插拔技术运维人员可以自行在线维护和扩容，故障修复时间和扩容时间也缩短至分钟级，，对于单模块容量200KVA以上的模块化UPS，采用模块隔离技术，虽然重量较重无法热插拔，但运维人员可以自行在线分、合模块来维护和查找故障，大幅度缩短修复时间，同时剩余模块自行保证用户的容量可用性。④在安装、运输上也体现出了模块化的明显优势--各单元模块化可拆卸。模块化高频机UPS的功率密度比上一代产品更高，占地面积更小。

结语

UPS供电设备的核心价值是保障高可用性，为用户提供高品质、易用的不间断供电从而确保业务的稳定运行，因此，对于数据中心UPS供电设备而言，我们需要转换设计理念，从可靠性的点向可用性的面演进。而模块化UPS相比传统UPS在可靠性、易维护性、易用性等各个方面均有优异的表现，可更有力地保障业务的连续性与稳定运行，更契合用户对于高可用供电的需求。