基于信息机房工程UPS电源的系统供电方式选择的重要意义探析

吴茹辉

摘 要 信息机房工程中的UPS电源系统对于保证信息机房的稳定持续运行起到了十分重要的作用，文章对于信息机房工程中UPS电源的供电方式的各项指标进行了比较。

关键词 信息机房；UPS电源；供电方式；意义

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0105-01

由于社会经济的发展以及计算机技术的不断发展，电子信息机房技术在各行业中起到的作用正进一步加强，目前阶段保障信息机房工程的持续平稳运作是一项十分重要的工作，由于对其性能要求一再提升，目前许多单位针对这项工程的资金投入量也逐步增加，在此基础之上如何正确的选择系统供电方式是当前急需解决的重要问题。

1 UPS系统供电方式

1.1 “N+1”系统供电

“N+1”系统供电，即利用“N+1”台UPS主机形成一个完备的供电系统，在这些UPS主机之间不存在备用机器，在工作开始时需要全员投入。利用这种连接方式产生的输出功率通常情况下为系统中各主机的输出功率之和，并且由于连接方式的关系在某一台机器出现任何问题时不会对其他机器产生影响，出现问题的机器停止工作时其工作量会由剩余的机器将其均摊，保持供电系统正常稳定的工作状态。需要注意的是在使用这种方式进行系统供电时，由于连接方式的关系在系统运行时虽然稳定性较强但是系统间一旦出现环流将会影响整个系统的正常工作，所以想要保证其最大限度的稳定需要控制系统中主机的数量，一般不能超过4台，即N≤3。

1.2 2N双总线系统供电

2N双总线系统供电，即利用UPS主机以及其他部件配置两套完备的UPS系统，两套系统中的主机数量、输出功率等均相同，且这两套系统在工作过程中供电的对象是相对独立的。这种方式能够保证在工作过程中一旦某套系统中出现任何故障能够让另一套系统接替其完成工作，且大大降低甚至杜绝了系统中产生单点故障的可能。

1.3 模块化UPS系统供电

模块化UPS是一种灵活性较强的UPS系统电源结构，此种方式在近几年刚刚兴起，在这一结构中存在大量的UPS模块，利用模块构建的供电系统能便捷地实现功能的减少或是增加。从前的模块化UPS系统供电系统中存在的功能模块数量较少，只有整流、滤波、变电以及逆变器部分，目前阶段已经发展出一种较完善的模块化UPS，在每一个模块中都有系统运行所需完整装置，包括UPS电源以及整体的控制电路。在这种情况下想要保证系统的平稳运作可以利用冗余，架构数量合理的功能模块即可。

2 正确选择UPS系统供电方式的重要性

2.1 提升系统工作效率

想要保证供电的持续性与稳定性通常使用的方式就是冗余法，即利用备用设备实现故障的快速解决。在上述方式中，“N+1”系统供电要保证稳定需要实现的是当某台机器故障时将其工作量平摊至剩余机器中，这就要求其在正常使用过程中需要将每一台机器的运转符合限定在一定范围内，通常不能超过N/（N+1）。但是在控制了UPS主机的正常运转负载时会产生一个问题，即设备正常运转过程中设备功能的浪费，会让其工作效率大幅度下降，同时负载量的减小同时会让机器自身发热量增加，持续发热对设备的使用寿命会产生严重负面影响，同时降低了电能的使用效率，不符合当前“节能降耗”的发展要求。而选用模块化UPS则能将电能的损耗量降至最低，并且还能合理设置备用模块的数量，有效提升系统运转时的工作效率。

2.2 降低设备投资成本

不同供电方式中使用的UPS系统是不同的，想要实现400kVA的UPS系统中，成本最小的是“2+1”系统，最大的是双机双总线系统，而模块化UPS系统的投资所需资金量位列第二。需要注意的是，虽然看起来“1+1”系统建设所需资金与单机双总线系统建设所需资金相同，但事实上由于单机双总线系统在建设过程中还需要购置STS（静态转换开关），所以其成本较“1+1”系统要高一些。在实际应用中应当根据自身需求选用合适的供电方式，实现对设备购置成本的有效控制。

2.3 提升设备的容错性能

UPS系统在使用过程中的容错性就是其能够承受的单点故障最大次数。由其连接方式可知在不同供电方式下的故障承受次数。

容错性能通常与系统负载存在较强的联系，而其中容错性能较好的有两种，双机双总线系统和模块化UPS系统。在模块化系统中，当冗余模块的配置数量越多，其容错性就会越好。“1+1”系统与单机双总线系统的容错率最低，通常情况下只能承受一次故障的发生，而“1+1”系统理论上来说其故障发生概率较单机双总线要低，因为单机双总线系统中存在一个接入的设备：STS，这一系统也可能发生故障影响系统的正常运转。根据自身需求合理进行供电方式的选择能保障系统容错率在要求范围内，保证系统的正常运转。

2.4 保障系统运转过程中的可用性

可用性，即用户在使用产品过程中产生的感受，通常包括产品解决问题的有效性、各项工作进行的便利性以及运行的稳定性等，简而言之就是用户体验。目前想要改善用户体验，保证产品的可用性就需要从两方面的内容入手，产品的平均无故障时间以及产品故障后的修复实践。目前由于科学技术的发展，能让绝大部分产品的平均无故障时间基本保证在一定范围内，所以现阶段应当重视的就是产品故障后修复所需的时间。使用传统UPS电源的系统供电方式时想要进行检修工作需要将设备的主板等部分拆卸下来进行更换，所需的时间根据技术人员的个人专业素养不同有所不同，通常为几个小时，有时会长达几天。而使用新型模块化系统则能利用在线更换这一方式实现某部分模块功能的更换，通常只需几分钟。

3 结束语

通过上述内容可知，在进行供电方式的选择时应当根据自身综合因素进行选取。对于系统性能要求较高的应当选取双机双总线系统，对于负载量较大而稳定相要求相对较低的机房则能选择“N+1”系统，对于未来负载量会逐渐增大的机房则可以采用模块化UPS系统。

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