摘要：本文从节约的观点出发讨论了UPS冗余并联与双总线连接的供电方案。通过对可靠性的计算比较了它们的优缺点。介绍了它们的适用场合,并给出了节约方案。

第1页:UPS冗余并联供电方案的可靠性与可用性 第2页:UPS双总线供电方案的可靠性与可用性 第3页:两种供电方案的比较 第4页:采用双总线的适当场合（一） 第5页:采用双总线的适当场合（二）

　　
五、采用双总线的适当场合

1.采用双总线的场合

双总线作为冗余并联的的补充措施在一定的场合下就可显示出它的优越性。这种场合就是容量与可靠性出现矛盾时。

比如一个信息机房的用电量是2500kVA，要求并联冗余后的供电电源系统的可靠性R=0.99999，选定了某品牌单机容量为400kVA的UPS。为了方便分析，假如每台UPS的可靠性r相同，取r=0.99，目前UPS并联的台数不超过8，此处取8台并联。取7+1即可

 

是400kVA×7=2800kVA，满足了2500kVA的需求，如图11（a）所示。看可靠性R8是否满足。根据可靠性计算公式：

Rn=1-(1-rn-1)(1-r)

得R81=1-(1-r7)(1-r)=1-(1-0.997)(1-0.99)=0.999021

从结果看，不满足R=0.99999的要求。如果采用6+2的方案，则：

R82=1-(1-r6)(1-r)2=1-(1-0.996)(1-0.99)2=0.999994

这一次满足了要求。但容量只有400kVA×6=2400kVA，容量又不能满足了。如果用户的容量要求不可更改，只有采用双总线方可，如图11（b）所示。在双总总线的情况下，系统地可靠性就是：

此时倒是满足了可靠性的要求，但设备量增加了一倍多，投资也成倍增加，损耗也显著增加，这就需要权衡利弊。

倒不如采用500kVA的6+2方案来的更经济些。而且容量500kVA×6=3000kVA富裕很多，不但减少了投资、降低了损耗，也提高了系统的可靠性。

这个例子说明，在很多情况下双总线并不是唯一的和最佳的解决方案。从前面的讨论也可看出，当容量与可靠性不发生矛盾时，如果硬要采用双总线，不论什么理由都是不可取的。

2.减少设备量的途径

人们不禁要问：难道为了得到这一点好处就必须花费几倍的投资吗？实际上大可不必，正如前面讨论的那样，

（1）即使一个ATS故障而不能将另一路市电接入时，仍能保证全部负载不断电，从这个观点上说，可以将前面的两个ATS更换成普通断路器；

（2）既然要求在任何一路市电或UPS故障时都要保证全部负载不断电，冗余并联的UPS就可以完全满足，所以UPS输出和负载之间除了必要的开关之外没有必要再增加什么STS进行多余的切换；

（3）这里的重点就转到如何在一路市电和ATS同时故障时仍能使另一路市电可靠地接入。这个问题再容易解决不过了，比如给双机冗余输入端的ATS配上旁路开关（有的是选件,有的就是标配）就可解决了，因为一路市电掉电是有告警的，UPS1输入电压断电也是有告警的，值班员就可在确认ATS确实故障后而合上旁路开关。不要期望全自动化，一般这样的机房都会有值班员。当然，如果确实需要全自动化，也是可以的，只要向供应商提出要求就是了。因此，双总线的供电效果完全可以用很小的代价来取代。

（4）减少UPS和STS设备量的途径

如果有的用户确实对双总线结构情有独钟，也未尝不可，在保证可靠性与可用性的前提下也有节约的方法。有的认为双总线必定需要用图11（b）的结构方式，即两路电源必须用两个台大容量STS进行互相切换。实际上双总线也各有不同，以图12为例：

（a）为双开关二单机双总线结构

这个电路结构的特点在于每台UPS有两个输入开关，一个普通断路器和一个ATS转换开关。普通断路器供UPS主电路应用，ATS供两台UPS的旁路用电，这样一来从输入开关上就加了一层冗余，即使其中一路市电故障断电，仍能保证双电源设备的双路供电。这里只用了一个STS为单电源设备供电，与双UPS并联冗余相比，增加设备不多。如果采用分散小型STS结构方案，功耗、价格和占地面积还可降低。

（b）是双开关三单机双总线冗余结构

从前面的分析可知，当一路市电故障（比如市电1）断电时，断电这一路UPS1的输出就是通过ATS送过来的市电，这样一来，双电源设备的两个输入就有一路是市电，有可能引入干扰。为此可用第三台UPS来代替图（a）中的市电，如图所示，此结构同时也具有了串联热备份的功能。