關(guān)于模塊化UPS分布式和集中式兩種架構(gòu)技術(shù)不同點(diǎn)分析

人類社會的進(jìn)步離不開社會上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如模塊化UPS分布式和集中式兩種架構(gòu)技術(shù)。模塊化UPS電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性，功率模塊的設(shè)計(jì)，使投資規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”，讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長”，目前大多數(shù)UPS廠商都已公布模塊化UPS，越來越多的用戶已經(jīng)或正在考慮使用模塊化UPS建設(shè)新數(shù)據(jù)中心，模塊化被認(rèn)為是UPS技術(shù)發(fā)展的趨勢。

首先來說說模塊化UPS比傳統(tǒng)UPS有何優(yōu)勢?

1.安裝簡單，擴(kuò)展方便，節(jié)省投資：模塊化UPS采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以通過增加新的模塊輕松安裝和擴(kuò)展。在信息計(jì)算機(jī)機(jī)房供電系統(tǒng)建設(shè)的初始階段，UPS的容量需求估計(jì)會不正確，太低或太高。模塊化UPS通過可擴(kuò)展的模塊結(jié)構(gòu)可以有效地解決此問題。

2.方便的維護(hù)，在線處理和高可用性：如果發(fā)生傳統(tǒng)的UPS故障，專業(yè)技術(shù)人員必須到現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù)。如果使用模塊化UPS，則由于所有模塊均可熱插拔，因此不需要專業(yè)技術(shù)人員。只要有備用模塊，用戶還可以自己維護(hù)它們。在系統(tǒng)架構(gòu)上，基于多模塊并行連接，不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統(tǒng)模塊獨(dú)立運(yùn)行，相互配合，平滑轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系。

3.并行冗余，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高：在模塊化UPS系統(tǒng)中，用戶僅需購買相應(yīng)的電源模塊即可實(shí)現(xiàn)“ N + X”故障冗余，它們獨(dú)立于主，從，彼此獨(dú)立。 ，并平均分擔(dān)負(fù)載。每個(gè)模塊都配備有輸入和輸出保險(xiǎn)以及輸入和輸出繼電器。即使一個(gè)模塊發(fā)生故障，它也可以自行退出整個(gè)系統(tǒng)，而不會影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

模塊化UPS的兩種典型架構(gòu)

分布式體系結(jié)構(gòu)：分布式是早期模塊化UPS中經(jīng)常使用的體系結(jié)構(gòu)。這種類型的模塊化UPS系統(tǒng)相當(dāng)于幾個(gè)直接并聯(lián)連接的獨(dú)立UPS。它的電源模塊由小型UPS轉(zhuǎn)換而成，小型UPS可以獨(dú)立工作。它的特點(diǎn)是：①除控制整流器和逆變器外，均流邏輯開關(guān)也由內(nèi)部控制單元控制; ②內(nèi)置旁路容量與電源模塊容量相同的靜態(tài)旁路，在旁路模式下，每個(gè)模塊中的靜態(tài)旁路均分擔(dān)負(fù)載。

分布式+集中式架構(gòu)：模塊化UPS設(shè)備的分布式+集中式架構(gòu)。所有電源模塊都具有用于該模塊的整流器和逆變器控制的內(nèi)置控制單元，并且從模塊中刪除了整個(gè)系統(tǒng)的電流共享和邏輯切換功能。它從控制單元中提取并由集中控制模塊控制。為了消除可能引入的單點(diǎn)故障，控制模塊和相應(yīng)的通信總線均為1 + 1冗余。當(dāng)控制單元發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)UPS系統(tǒng)中的電源模塊可以由處于熱備用狀態(tài)的另一個(gè)控制單元無縫接管，以確保系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。同時(shí)，電源模塊中不再內(nèi)置靜態(tài)旁路，系統(tǒng)配備了靜態(tài)旁路模塊，其容量即為系統(tǒng)容量。

分散控制、分布與集中控制邏輯模式比較

①分布式控制邏輯模式的優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)控制單元都可以完成系統(tǒng)的獨(dú)立控制，因此在這方面沒有單點(diǎn)故障。但是缺點(diǎn)也很明顯。首先，由于主控制模塊必須處理自己的信號并協(xié)調(diào)模塊之間的信號，因此控制邏輯更加復(fù)雜，軟件邏輯也不是很可靠。其次，在每個(gè)主控制模塊發(fā)生故障之后，一個(gè)模塊將在其余模塊中競爭作為主控制模塊。在此過程中，競爭性故障也容易引起系統(tǒng)故障。

②分布式+集中控制邏輯模式的優(yōu)點(diǎn)是采用獨(dú)立的電流共享和邏輯控制單元，電流共享更好，控制邏輯層次清晰，電源模塊與軟件邏輯之間沒有競爭關(guān)系。更可靠。為了確保集中控制單元的可靠性并防止單點(diǎn)故障，通常采用這種架構(gòu)的UPS控制單元和通信線路將進(jìn)行1 + 1備份。 1 + 1熱備份是最常用的備份方法，其可靠性已在各種系統(tǒng)的長期運(yùn)行實(shí)踐中得到驗(yàn)證。

本文只能帶領(lǐng)大家對模塊化UPS分布式和集中式有了初步的了解，對大家入門會有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點(diǎn)。