近年來,EPS蓄電池作為應急電源被廣泛應用,尤其是用作消防應急電源提供短時間的疏散照明系統,而UPS不間斷電源 不間斷電源,是為用電設備提供長時間的電力供電,提供持續不間斷的運作電力。
一、EPS應急電源:
1.1 EPS應急電源的工作原理:
EPS應急電源是允許短時電源中斷的應急電源裝置。作為消防應急電源系統,當建筑物發生火災時,為疏散照明和其它重要的一級供電負荷提供集中供電。在正常情況時,由交流市電經過互投裝置給重要負載供電,當交流市電斷電后,互投裝置將立即切換至逆變器供電,供電時間由蓄電池的容量決定,當市電電壓恢復時,應急電源將恢復為市電供電。
1.2 EPS應急電源的系統組成:
EPS應急電源主要采用SPWM(交流脈帶調制)技術,系統主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置等部分。其中逆變器是核心,整流器的作用是將交流電變成直流電,實現對蓄電池及向逆變器模塊供電。逆變器的作用則是將直流電變換成交流電,供給負載設備穩定持續的電力,互投裝置保證負載在市電及逆變器輸出間的順利切換。系統控制器對整個系統進行實時監控,可以發出告警信號,同時可通過串行口與計算機或Modem連接,實現對供電系統的微機監控和遠程監控。
2.EPS應急電源的應用:
目前,專門為消防應急措施而設計研制的EPS消防應急電源,具有一定的先進性和實用性,它可以實現微機監控和處理,對消防應急照明、卷簾門、消防電梯、水泵、排煙風機等消防設施實現自動控制。此類產品多為高層建筑、機場、電信網絡機房、醫院、重要場館等工程采用。具有以下特點:
(1)電網有電時處于靜態,無噪音,小于60 dB,不需排煙、防震處理;
(2)自動切換,可實現無人值守,電網與EPS電源相互切換時間為0.1s~0.25s
(3)帶載能力強,EPS應急電源適合電感性、電容性及綜合性負載的設備,如消防電梯、水泵、風機、應急照明等;
(4)使用可*,在重要場合可以采用雙機熱備方式,確保事故和火災情況下供電可*,主機壽命可達20a以上,電池5a~10a以上。
(5)適應惡劣環境,可放置于地下室或配電室,可以緊*應急負載使用場所就地設置,減少供電線路;
(6)對于某些功率較大的用電設施,如:消防水泵、風機,EPS應急電源可直接與電機相聯變頻啟動后,再進入正常運行狀態;
(7)應急備用時間,標準型為60min(有延時接口)。
3.EPS應急電源的興起及現狀:
EPS應急電源已被廣泛應用于建筑電氣領域和特殊應急供電場合。隨著社會發展,越是信息化、現代化,就越依賴于電力。突然的斷電必然會給人們正常的生活秩序和學習帶來影響,尤其是對于生產、生活中特別重要的負荷,一旦中斷供電,將會造成重大的經濟損失。然而,電力故障具有突發性,不以人們的意志為轉移,即使電網設施再先進,意外的斷電也在所難免。目前,城市供電系統的安全對策一般是采用并網供電,為城市電力提供可靠的電源保護。但從企業及工業、民用建筑使用情況來看,僅僅靠公用電網還遠遠不夠,必須具備應急供電系統(EPS),其重要性是在事故發生的情況下確保提供所需的應急電力,以有效降低因為斷電而造成的損失,為人們生產和生活安全提供保障。因此,EPS也被稱為“城市生命線系統”的重要組成部分。
EPS應急電源的分類:目前市場上的EPS應急電源品牌眾多,大家在設計上所采用的控制方式和控制手段不盡相同,但針對所帶負載的種類大致可以歸納為以下三種:一是主要用于應急照明和事故照明的單相EPS;二是用于應急照明、事故照明之外,還有應用于空調、電梯、卷簾門、排氣風機、水泵等電感性負載或兼而有之的混合供電的三相系列EPS;三是直接給電動機供電的變頻系列EPS。
二、UPS不間斷電源:
2.1 UPS不間斷電源應用:
隨著中國信息化建設的成熟,信息系統已經涵蓋了各種系統,其中包括航空、氣象、金融、通訊以及交通等重點行業,這些系統無疑是國家的關鍵基礎設施,而電力系統則是維持這些基礎設施不間斷運行的必要保證。
顯然,用戶不可能左右整個電網的可靠性,但可以積極地做好自身小環境的電力保護,因此,用戶自我保護是當前解決企業電力問題的現實之舉,而UPS不間斷電源能夠有效地解決停電事故和電力質量不穩定的問題,在美國、日本以及西歐等國家UPS不間斷電源已得到廣泛應用。
現在用戶已經認識到UPS不間斷電源和備用發電機(油機)的重要性。我國用戶多采用長延時UPS不間斷電源,而國外用戶多采用“UPS不間斷電源+油機”的方式。事實上,UPS不間斷電源不間斷拘泥原的電池與油機的初始成本相差不多,但油機后期維護成本更低一些,而UPS不間斷電源不間斷拘泥原的電池則需要定期充放電,每隔幾年需要更換,并且供電維持時間很難超過8h,而出現電力事故時,UPS不間斷電源的任務主要是承擔從電力中斷到柴油發電機起動的這段時間內的供電,保證電力供應不出現中斷,而此后的供電應當交給發電機。
雙路供電也是企業實現小環境電力保護的一種有效方式,但雙路供電必須有來自不同配電站的電源供給。并且,機房的UPS不間斷電源還要有冗余的備份設備。
對企業小環境電源保護系統的配置,用戶應考慮關鍵設備的主次之分。首先應保護最重要的關鍵設備,然后是相對次要的負載。并根據設備的重要程度選擇適當的電力保護措施,避免不必要的投資,造成浪費。
2.2 不間斷供電系統:
自從計算機問世以來,對其供電系統的研究就成為保證計算機系統正常運行的重要課題。計算機類(計算機及其它IT設備等)設備對供電系統的要求是比較苛刻的,它不僅要求供電系統提供高質量的電源,保證供電的連續性,還要求提供相應的環境物理條件和必要的系統安全保證措施,供電系統應有很高的“可維護性”和“可管理性”,以及能夠適應計算機和網絡系統不斷發展變化的“可擴展性”。
計算機和網絡系統的供電以市電為主。影響供電質量的客觀因素一方面是一個國家或一個地區的發電機總裝機容量和配電水平、供電網絡結構和配電設備以及維護管理自動化水平的落后,是供電質量差、可靠性低的重要原因;另一方面是各種不同性質的負載,特別是一些大容量感性、容性、沖擊性、非線性的負載,對電網造成污染,使電網電壓的幅值變化、波形畸變、頻率漂移;另外,自然或人為的原因,如地震、雷擊、輸變電系統斷路或短路等,都會危害電力的正常供應,從而影響負載設備的正常運行。
當前,從全球經濟模式及商務運作形式一直到人們的日常生活方式都在發生著巨大的變化,其中最明顯的莫過于Internet(互聯網)和E-Business(電子商務)的迅猛發展,全球網絡、全球通訊、信息實時處理以及一年365天(8760h)的貿易,將逐漸變成日常生活中不可或缺的組成部分。在計算機網絡系統中,所有的硬件加在一起的費用也只是全部網絡費用的一小部分(約20%),而大部分費用用在檢查錯誤,服務器的重新啟動,維護和更新以及數據重建等上面。從某種意義上講,保護用戶的數據比保護用戶的網絡設備更為重要。一個大型企業,深知自己成功與否取決于計算機,即使供電系統出現很短時間的故障,就可能出現如下的致命后果:有損形象;丟失合同;丟失客戶;中止客戶服務;產品積壓;丟失運行的數據。一個網站宕機,一個潛在的用戶在8s內離開,一個路由器宕機,局域網上可能有幾百個用戶無法工作;一個光纖室宕機,可能有幾千個用戶斷開網絡連接。
供電系統除了要向負載提供高質量的電源外,保證供電的連續性已經成為重要的不可缺少的功能,不間斷供電系統(UPS不間斷電源)就是在這種形勢下應運而生的。UPS不間斷電源供電系統從產生到現在已有幾十年的發展歷程,在技術不斷發展和改進的過程中,其保護功能也在不斷地發生變化,特別是在網絡技術高速發展的今天,這種變化就更明顯, 1993年以前著重追求對硬件的保護,1993年開始,更多的用戶把電源對數據的保護要求放在了最重要的地位。
隨著網絡應用的深入和用戶需求的個性化,對UPS不間斷電源的應用要求呈現高可靠性、可管理性以及經濟性并重的趨勢,集不間斷電源、機柜、電源管理、散熱、電力電纜和數據布線為一體的全套電源供應與管理的“整體方案”可以大大便利用戶的選購、安裝、維護和擴容,降低日常管理、維護的成本。這種應用趨勢演變為廠商之間綜合實力的競爭,包含產品技術、方案提供以及現場服務等多方面的因素。
當前所說供電機房已不再是傳統意義的UPS不間斷電源設備,而是網絡關鍵物理基礎設施的體現,它是一套集成系統,UPS不間斷電源設備只能說成是該系統的核心部件。
由于UPS不間斷電源保障系統是支持大型電腦、電子設備、電機設備系統的,這些系統要有集中測控的設備來監控整個過程的運行。10年前電源保障比較簡單,只是單機單元進行監視與維護。后來隨著系統愈來愈大,所用的UPS不間斷電源容量也愈來愈大,并要求高可靠性。例如民航導航與空管站的UPS不間斷電源,要求有兩套來自不同電網的功率均分并機系統,兩臺UPS不間斷電源再并機,即用雙總線系統來保證高可靠性與高可用性。如一臺UPS不間斷電源出故障,可由并機的另一臺承擔。一路市電出問題,還有另一路市電來承擔。與此同時還要求能監控每一塊電池,對發電機組也需監控,對電機的起動電池也得監控。于是電源就成了一個與負載——電腦設備、電子設備、機電設備同等重要而復雜的系統。當然,技術上是可以解決的,但最終受限于成本和價格。于是電源網絡化與IT化結合起來,形成“電源、發電機、電池及被保護的電腦、電子、機電”網絡一體化的系統。也就是把UPS不間斷電源、電池、發電機,與被保護的電腦、電子、機電系統看作是一個整體。即“電源、電池、電機、電腦、電子、機電”的“六電一體化網絡系統”。
三、UPS不間斷電源的應用特點:
1.常用型UPS不間斷電源的特點及功能:
UPS不間斷電源按其設計原理與工作方式可分為離線式UPS不間斷電源、在線式UPS不間斷電源、在線互動式UPS不間斷電源三種。
離線式UPS不間斷電源亦稱后備式UPS不間斷電源,以小功率(5kVA以下)為主,主要對市電進行濾波、穩壓調整,以便向負載提供更為穩定的電壓,同時通過充電器把電能轉變為化學能儲存在蓄電池內,一旦電力中斷、電網電壓或電網頻率超出UPS不間斷電源的輸入范圍,可在極短的時間內(幾ms)開啟自身的儲備電源,向負載供電,此類UPS不間斷電源的特點是轉換效率高、易于維護且價格低廉,為絕大多數中小功率用戶電源保護的首選。
在線式UPS不間斷電源以中大功率(5kVA以上)為主,逆變器始終處于工作狀態,與用電設備同時運行,在供電狀態下的主要功能是穩壓和防止電壓波動和*,避免負載遭到長期低品質電力的侵害,一旦市電中斷,UPS不間斷電源中的逆變器會利用機內蓄電池所提供的電能來維持負載的正常運轉,供電轉換時間為零,真正實現了不間斷供電。該類UPS不間斷電源供電質量高,但價格昂貴。
在線互動式UPS不間斷電源以網絡使用為主,它結合了離線式效率高和在線式供電質量高的特點,與離線式UPS不間斷電源相比切換時間短。
一臺UPS不間斷電源應該包括傳統意義上的以下環節和功能:能在各種復雜的電網環境下運行;在運行中不會對市電產生附加的*;輸出電性能指標應該是全面的、高質量的,能滿足負載的各項要求;UPS不間斷電源本身應具有很高的效率,有接近實際市電的輸出能力;是一臺智能化程度很高的設備,有高度智能化的自檢功能,自動顯示、報警、狀態記憶功能,以及通訊功能;UPS不間斷電源不僅向由它直接供電的各種硬件設備提供全面的保護,在互聯網時代,還應該向他們所運行的軟件以及數據傳輸途徑提供安全可靠的保護,可配置相應的電源監控軟件,使其具有遠程管理能力,使用戶可執行UPS不間斷電源與網絡管理平臺之間的監控和數據通訊操作。
2.UPS不間斷電源與網絡和數據密切相關:
隨著技術的發展,現在的UPS不間斷電源,特別是中大型UPS不間斷電源,不只是一臺停電后可以繼續向負載供電的整機產品,而且已成為一個小型的,或者說局部的高度可靠、性能齊全、高度智能化的供電中心。在網絡化時代,UPS不間斷電源已經成為一個高度智能化的設備,它對整個網絡中的硬件設備、運行程序和數據以及數據的傳輸途徑進行全面的保護,使之成為不間斷網絡。
3.UPS不間斷電源它具有如下技術特性:
1.高可靠性:
具有能在365天(每天24h)連續提供高質量輸出電壓的供電能力。這就意味著,在UPS不間斷電源供電系統的運行中既不允許出現任何瞬間供電中斷或停電事故,也不允許出現由市電經交流旁路直接向負載供電的局面。為此,要求UPS不間斷電源供電系統應滿足如下要求:
1)UPS不間斷電源單機本身的故障率低,目前大型UPS不間斷電源產品的平均無故障工作時間(MTBF)可達(2~4)×105h;
2)采用具有高度容錯功能的“N+1”型UPS不間斷電源冗余并機系統來進一步提高UPS不間斷電源供電系統的可靠性〔“1+1”型冗余并機系統的典型MTBF值可達(14~20)×105h〕;
3)在整套UPS不間斷電源供電系統中,不應存在單點瓶頸性故障隱患;
4)允許在UPS不間斷電源逆變器連續供電的條件下,執行不停電的維護和檢修操作;
5)萬一在用戶設備端出現短路故障時,應將故障的影響范圍縮小到盡可能小的范圍。
2.高抗性:
UPS不間斷電源供電系統能使互聯網設備獲得100%的高可利用率(低誤碼率,低數據傳輸丟失率、高網絡接通率),創造優良的運行環境。
大量的運行實踐表明,電源*問題是造成互聯網設備可利用率下降的重要原因之一。能否盡可能地消除電源*是確保信息網絡能否獲得100%的高可利用率的關鍵所在。應當說明的是,電源*不僅來源于普通的市電電網,還來源于設計不完善的UPS不間斷電源本身及用戶的互聯網設備本身。這是因為配置在IDC(互聯網數據中心)和MDC(多媒體數據中心)機房內的服務器、磁盤陣列機、交換機等均內置有開關電源。這種整流濾波型非線性負載會向UPS不間斷電源供電系統反射3~23次諧波*,其可能帶來的后果之一是降低語音通話質量。實踐證明,過大或過多出現電源*,輕者會導致互聯網的傳輸速率下降、網絡服務器的數據丟失率增大、Modem的上網掉線率增大等隱形故障,從而導致互聯網設備被迫進入降額使用狀態,嚴重時還會導致網絡癱瘓。從這個角度來看,高速信息網絡技術的迅猛發展在給UPS不間斷電源產業帶來巨大商機的同時,也對UPS不間斷電源所能提供的供電質量提出更為嚴格的要求。
3.具有防雷擊及抗浪涌的功能:
雷擊、閃電及電網上的浪涌嚴重威脅UPS不間斷電源系統和計算機網絡的安全。如無相應的保護措施,將造成UPS不間斷電源系統及計算機網絡的硬件和軟件的損壞。UPS不間斷電源應具有這方面的保護電路,其指標應符合國家及國際安規標準。
4.過載能力強:
由于計算機等屬于整流濾波型負載,在啟動時往往有較大的瞬態沖擊電流,如果UPS不間斷電源的過載能力弱,有可能造成嚴重后果導致系統不能正常運行。
5.智能化監控:
在UPS不間斷電源和計算機/網絡之間建立起雙向通信監控管理功能。利用監控軟件管理UPS不間斷電源的運行、操作。當市電中斷或UPS不間斷電源蓄電池電壓處于低限時,監控軟件可將計算機中的數據自動安全存盤、系統安全關機,然后關閉UPS不間斷電源,避免因電力突然中斷而造成操作系統的損壞和數據資料的損失,以實現數據的完整性保護。
四、UPS不間斷電源的控制技術:
中小型UPS不間斷電源的AC/DC和DC/AC變換大多數仍采用模擬控制電路,AC/DC變換器的控制芯片大多數已集成化,使用簡單,工作可靠。DC/AC變換器的控制有兩種基本方式,一種是單閉環控制,另一種是雙閉環控制。前者控制電路簡單,但難于實現輸出端短路自動恢復。后者控制有電流內環和電壓外環,電壓調節器的輸出為電流調節器的給定,因此,限制電流給定幅值也就限制了逆變器的最大輸出電流。
當前,數字控制已成為新型UPS不間斷電源控制技術發展的主流,數字控制器具有精度高,抗*能力強,易于實現對UPS不間斷電源的檢測、故障診斷和隔離,易于實現遙控遙測,實現多臺UPS不間斷電源的并聯和熱插拔,易于實現對蓄電池的監控和管理。也就是說,計算機的介入使UPS不間斷電源具備了智能化,可以使其運行在最優狀態。
1.DSP的應用:
采用數字信號處理器(DSP)的數字PWM技術,是數字控制技術的核心,用于保證UPS不間斷電源輸出電壓的質量,即保證輸出電壓、頻率和輸出電壓波形滿足技術指標的要求。數字控制的另一個重要功能是實現UPS不間斷電源的初始自檢和運行自檢,進行故障保護和故障隔離,這是模擬控制器無法勝任的。由于數字控制器的靈活性,使UPS不間斷電源控制器的硬件電路可以標準化,從而簡化了生產、使用和維修,也大大提高了工作可靠性。
2.控制電路的全微處理器化:
UPS不間斷電源電路是由以下幾部分組成的:主電路、驅動電路、監控顯示及控制保護電路和通信界面電路。其中監控、顯示及控制保護電路和通信界面電路,可以運用數字化設計技巧簡化其電路,并解決原類比電路需要調整、具有溫漂及參數調整不易的缺欠。采用的方法是:
1)全微處理器化利用微處理器來執行監控、顯示及控制保護電路和通信界面電路的功能;
2)半微處理器化利用類比電路處理快速反饋保護電路,而由處理器處理慢速反饋、報警、顯示及通信界面的功能。
3.蓄電池技術:
蓄電池是UPS不間斷電源的心臟,不管UPS不間斷電源電路多么先進,其性能最終取決于它的電池,一旦電池失效,再好的UPS不間斷電源也無法提供不間斷供電。
目前,UPS不間斷電源一般都使用免維護密封鉛酸蓄電池,由于采用陰極吸收式密封技術,克服了普通蓄電池需要定期補水的缺點,具有“免維護”、使用方便、不污染環境、體積小、重量輕的優點。它使用高氫過電位的板柵材料,減少了電池在存放和充電過程中的氣體分解。正極表面的超細玻璃纖維膜,阻止了活性物質脫落,提高了電池的壽命。安全閥的使用使蓄電池很少產生氣體,又可使已產生的氧氣被負極鉛所吸收,使蓄電池無水的損失,達到了密封免維護的目的。
一般情況下,影響電池性能的主要因素是連續充電,電池連續充電大約要減少一半的使用壽命。目前國外使用一種ABM(Advanced Battery Management)三階段電池管理方案,即充電分成三個階段:第一階段是恒流均衡充電,將電池容量充到90%;第二階段是浮充充電,將電池容量充到100%,然后停止充電;第三階段是自然放電,在這個階段里,電池利用自身的漏電流放電,一直到規定的電壓下限,再重復上述的三個階段。這種方式改變了以前那種充滿電后,仍使電池處于一天24h的浮充狀態,因此延長了電池的壽命。
金屬化鎳氫電池具有高能量密度的優點,而且又無鎳鎘電池可能造成的鎘污染,將其應用于UPS不間斷電源可以收到小型輕量化的優點。但其缺點是售價太高。美國Alupower公司研發的高功率鉛-空氣備用電源裝置(RPU),運行≥50h,功率從600W到6000W,電壓有DC24V和48V兩種,其能量密度是鉛酸電池的十多倍,重量只有鉛酸電池的1/10,所占空間只有鉛酸電池的1/7,有望取代鉛酸蓄電池應用于UPS不間斷電源。
4.UPS不間斷電源的冗余技術和在線維護(熱插拔):
開關整流器的并聯和熱插拔已成為通信電源的基本運行方式,這種運行方式即所謂N+1冗余供電方式,用于取代主備方式,使電源的可靠性大幅度提高。主備方式的備份電源的容量和主電源相同,因此使電源成本提高,而且在轉換時還會造成電能中斷。N+1冗余供電方式不僅降低了電源成本,并且還保證了供電不中斷。這種冗余供電方式的實質是通過并聯平行操作的電源模塊提供分布式電源,所有的模塊并聯運行并平均負擔當前的負載,電源陣列比額定容量多配置一個功率模塊,當一個模塊出現故障時,特設的電路將故障模塊從負載上斷開,其它模塊將立即支持所有負載,使其連續不間斷地供電。替換模塊后UPS不間斷電源的控制電路和蓄電池均能在線運行。這種靈活的模塊化設計,用戶可以自行堆疊電池模塊,以增加UPS不間斷電源的輸出功率,延長供電時間,大大增強了電源的可靠性。
UPS不間斷電源的并聯和熱插拔技術要比開關整流器的并聯復雜得多,這是因為交流電的變量比直流電多,有相序、頻率、相位、電壓幅值和波形等5個變量,其任意一個與市電電源不一致,都不能使UPS不間斷電源投入電網。在投入電網后還必須不斷地檢測各臺UPS不間斷電源輸出的有功功率和無功功率,通過調節電壓和相位實現各UPS不間斷電源輸出有功功率和無功功率的平均分配。
由此可見,UPS不間斷電源的并聯工作有3個方面。一是正常工作的UPS不間斷電源自動投入電網,二是并聯運行的UPS不間斷電源之間,有功功率和無功功率的均勻分配,三是UPS不間斷電源退出并聯,特別是在不*電網的情況下快速切除故障UPS不間斷電源。這3個要求的實現,也就解決了UPS不間斷電源的熱插技術。
5.智能化UPS不間斷電源的管理系統:
所謂智能化UPS不間斷電源,是指將傳統UPS不間斷電源通過與計算機相連的硬件接口,結合特殊設計的軟件,以提供計算機及數據資料的雙重保護。當前UPS不間斷電源智能化技術有兩個方面:一是加強UPS不間斷電源新功能,與服務器上的軟件協同工作,使UPS不間斷電源除了完成最基本的不間斷供電功能外,還能實現網絡上事件記錄、故障告警、參數自動測試分析和調節等;另一方面是加強UPS不間斷電源的節能功能。
智能化的UPS不間斷電源,除了完成一般UPS不間斷電源所能完成的全部工作外,還應具備的功能是:
1)對運行中的UPS不間斷電源進行監測,隨時將采樣點的狀態信息送入計算機進行處理,一方面獲取UPS不間斷電源工作的有關參數,另一方面監視電路各部的工作狀態,從中分析電路各部分工作是否正常;
2)故障時,根據監測的結果進行故障診斷,指出故障部位,給出處理辦法;
3)完成部分處理工作,除了實現對UPS不間斷電源工作的控制外,還能在發生故障時,根據需要采取必要的應急控制,此外通過對整流部分的控制,按照對不同蓄電池的不同要求,自動完成對蓄電池的分階段充電;
4)自動顯示所檢測的參數,在異常或發生故障時,可以自動記錄有關異常或故障的信息;
5)按照技術說明書給出的指標,自動定期地進行自檢,并形成自檢記錄文件;
6)能夠用程序控制UPS不間斷電源的啟動或停機,實現無人值守的自動操作;
7)具有交換信息功能,可以隨時向計算機輸入信息或從計算機獲取信息;
8)通過通信接口與計算機互聯,實現網絡化監控管理。
推動UPS不間斷電源技術發展的主要動力在于全球計算機網絡的迅速發展。為了使UPS不間斷電源能夠更好地適應網絡環境的要求,UPS不間斷電源正在向網絡化管理和控制方向發展。新型的網絡UPS不間斷電源采用一個集成的SNMP適配器,掉電期間,即使UPS不間斷電源不能通過網絡傳遞信息,用戶也可以依靠UPS不間斷電源通過串行端口適時關閉服務器,適配器接到UPS不間斷電源通信端口上,以實現網絡可維持局部停機控制。網絡管理人員通過網絡中的網管平臺,將UPS不間斷電源作為一個網絡設備來管理,實時處理電源故障及UPS不間斷電源狀態報警。SNMP適配器和管理軟件相配合可以同時向任何管理站發出電源故障及UPS不間斷電源狀態報警。在無人值守的情況下,當市電中斷時,軟件會發出告警信息,并開始倒計時,當倒計時計數到零時或電池耗盡前,軟件即關閉應用程序,并將現場資料存盤后關閉系統,向UPS不間斷電源發出關機命令,切斷UPS不間斷電源,當市電恢復后可自動啟動UPS不間斷電源。
智能化的網絡UPS不間斷電源最基本功能是在長時間斷電的情況下,能安全、自動地關閉網絡,確保網絡系統及數據的安全性。此外,通過遠程控制裝置,用戶也可以在遠方通過電話遙控UPS不間斷電源,有些UPS不間斷電源還可將UPS不間斷電源狀態或報警信息通過電子郵件、傳真機或手機等通知外出網絡管理人員。
6.提高UPS不間斷電源的可用性:
從20世紀90年代中期開始,隨著信息技術的高速發展和網絡時代的到來,對UPS不間斷電源可用性的要求越來越高。所謂UPS不間斷電源的可用性,其物理概念是,在規定的使用期間內,UPS不間斷電源的正常運行時間與整個時間的比例。根據這個定義要提高UPS不間斷電源的可用性有兩個辦法:一是提高UPS不間斷電源的平均無故障時間MTBF,二是降低UPS不間斷電源的平均修復時間MTTR。提高UPS不間斷電源本身MTBF的傳統做法是,提高功率開關器件的規格和檔次;改進控制技術,提高邏輯控制組件的規格和檔次;使用更先進的主電路結構;提高智能管理和通信功能;嚴格生產工藝,加強質量管理(ISO9000)等。但當MTBF提高到一定程度后其效果就不明顯了。用降低MTTR的辦法,效果是非常明顯的。降低UPS不間斷電源的MTTR的做法有如下幾種。
1)一般的做法是加強對UPS不間斷電源,特別是其中的關鍵部件的維護;充足的備件并保證其完好性;加強對維護人員操作技能的培訓,特別是用戶在采購UPS不間斷電源時就要求廠家對售后服務(包括備件提供、反應時間和修復速度)條件做出嚴格承諾。
2)UPS不間斷電源的模塊化+冗余配置,把整個UPS不間斷電源按電路功能分成幾部分,并在結構上設計成可以插拔的模塊,例如功率模塊(包括整流器和逆變器)、電池模塊、智能管理和通信功能模塊。
3)UPS不間斷電源的冗余并機配置,在UPS不間斷電源中,可以把控制電路集中起來作為一個獨立的可插拔模塊,也可以把功率變換部分集中在一個結構中,作為一個可以熱插拔的模塊。為了適應多臺UPS不間斷電源并聯供電,也可以把每臺UPS不間斷電源看作一個模塊,在冗余熱備份配置的情況下,同樣可以做到故障后熱插拔修復,或者使每臺UPS不間斷電源都具備直接并機的功能。
4)用集成設計提高UPS不間斷電源的可用性,以適應由多種設備組成供電系統的需要。集成化UPS不間斷電源供電系統的基本思想和原則是,供電設備制造和供應的統一化和標準化;系統中供電設備和包括負載機架結構的一體化和連接的規范化;系統中各供電設備和環節(包括負載機架中的PDU)電源狀態管理的集中化;系統中各供電設備和環節結構的模塊化和連接的熱插拔功能。
一個完整的供電系統的組成,除UPS不間斷電源設備外,還有輸入配電柜、ATS轉換開關、變壓器、瞬態電壓浪涌抑制器、負載配電開關柜、柴油發電機、交流穩壓器、電池系統、各種開關、斷路器、熔斷器、轉插板,上百乃至幾百個連接點和相應的傳輸線。對于一個復雜的供電系統如何提高其可用性呢?僅僅解決UPS不間斷電源設備的可靠性顯然是不夠的,根據系統實際運行的故障數據表明,直接由于UPS不間斷電源故障引起系統宕機的比例畢竟是較少的,由于系統中其他設備和環節以及人為事故造成的故障,或者由此引發的UPS不間斷電源故障占大多數。但是模塊化、冗余配置、熱插拔修復等設計原則還是適用的。當然,系統中各種設備和管理的標準化、統一化和集中化,減少單路徑故障點和大面積掉電的隱患,加快建設速度和安裝的規范化、對環境和負載變化的適應性和系統的可擴展性、降低維護管理的難度和減少人為事故的幾率等問題,也是要研究和解決的重點。