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模块化UPS电源的分布结构

2021-04-26 ryder

分布式是早期模块化UpS常常使用的一种架构。此类模块化UpS系统层面上等价于数台独立的UpS笔直并联,其功率模块利用小型UpS改造而成,可自主独立工作,其特点是:


①除整流、逆变的控制外,均流与逻辑切换也由内部控制单元控制;


②内置容量与功率模块容量一致的静态旁路,在旁路模式时,由每个模块内的静态旁路共同承担负载。


2、分布+聚集式架构


分布+聚集式结构的模块化UpS电源设备所有的功率模块内置控制单元用于本模块的整流器与逆变器控制,而将整个系统的均流及逻辑切换等功能从模块内部控制单元中提取出来,由一个聚集的控制模块控制。为了消除可能引入的单点故障,该控制模块及相应通讯总线均进行1+1冗余。当一个控制单元出现故障时,整个UpS系统中功率模块可由另一处于热备状态的控制单元无缝接管系统控制,保障系统不间断运行。同时,功率模块内不再内置静态旁路,系统配置一个静态旁路模块,其容量即为系统容量。


当市电丢失时,聚集控制模块会自激出现同步信号发送给各个模块化UpS电源来保证各单元的输出同频同相。同时在均流的控制实现形式方面,聚集式架构的模块化UpS依赖控制模块来测试整个系统的负载电流,然后除以系统模块数量来作为各个UpS模块的均流参考值,进而与各模块输出电流比较后求出偏差值来不断调整各模块的输出电流,以保证系统内模块间良好的均流度。分布+聚集控制逻辑模式的优势在于采用独立的均流与逻辑控制单元,均流度更好,且控制逻辑层级清晰,各功率模块之间不存在竞争关系,软件逻辑可靠性较高。为了保证聚集控制单元的可靠性,戒备单点故障,一般采用该架构的UpS控制单元及通讯线路均会做1+1备份。1+1热备份是最常用的备份方式,其可靠性在各类系统长期运行践行中已得到验证。

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