科華YTR1110 10KVA 機房UPS電源隨著大數據、云計算和5G技術的發展,對UPS供電系統的容量交付性和可靠性都有了更高的要求。受限于功率半導體器件和電路拓撲結構的限制,目前UPS單機容量已不能滿足數據中心應用的容量需求,驅使UPS從傳統的單機工作模式走向并機工作模式。
　　
　　業界針對UPS單機可靠性的提高已做了很多工作,經過數十年的研究,所得數據的可信性也越來越高。但對于目前普遍使用的多機并聯UPS系統和多模塊并聯的模塊化UPS系統,單機可靠性指標已不足以描述UPS供電系統的可靠性,建立包含輸入輸出配電系統的并聯系統可靠性模型,并研究其與并機UPS數量的關系對于當前數據中心電源的設計與配置將很有參考與指導意義。
　　
　　1科華YTR1110 10KVA 機房UPS電源 UPS供電架構的可靠性分析
　　　　圖1是一個典型的UPS供電系統架構圖。
　　
　　能量從電源方向依次流過UPS輸入配電柜、UPS設備、UPS輸出配電柜,該系統中任何一個單元故障均會影響整個系統的正常運行,即各子單元構成串聯關系,假定各個單元是統計獨立的,其數據可靠性模型如圖2所示。對于給定的工作時間t,串聯系統可靠度可計算為:
　　

式中RS(t)表示串聯系統中的總可靠度,Ri(t)標識第i子系統單元的可靠度。
　　
　　串聯系統的特點是系統中每個子系統都是不可或缺的,任何一個子系統故障都會導致整個系統的不正常工作,可靠度隨著子系統單元可靠度的減少及子系統數量的增加而降低。
　　
　　顯然RS(t)≤min(Ri(t)),如欲提高串聯系統的可靠性,應減少子系統單元數量并應改善薄弱子系統單元的可靠度。
　　
　　2 UPS冗余并機系統的可靠性分析
　　
　　工程應用中經常采用多臺UPS并聯的工作方式,假設該并機系統中各UPS之間在統計上是相互獨立的,即不存在相關性,系統可靠性可用圖3所示的模型進行描述:
　　　　對于給定的工作時間t,并聯系統可靠度為:式中RS(t)表示并聯系統中的總可靠度,Ri(t)表示第i子系統單元的可靠度。
　　
　　并聯統的特點是系統由n個子系統單元并聯而成,在不考慮負載容量等限制的情況下,任何一個或幾個子系統單元故障都不會影響系統的正常運行,只有當所有單元都發生故障才會導致整個系統發生故障。
　　　　顯然RS(t)≥max(Ri(t)),即系統可靠度大于系統中可靠性高子系統單元的可靠度,并機系統可靠性隨著并機數量的增加和子系統單元可靠性的增加而增加。