摘要：本文首先简要分析了机架式模块化UPS所具有的突出特点，探讨了相比于传统的UPS，机架式模块化所具有的突出优势，最后深入剖析了影响机架式模块化UPS发展主要方面，以期为此领域研究提供些许参考。
关键词：机架式；模块化UPS；特点；优势
随着集装箱用作储运模式的出现，使得传统的装储形式发生了深彻变革，受此推动下，大大缩短了码头装卸时间，从之前的数天完成，缩减至数小时，且同一船只的储运量相比以往，提升了5倍之多，货运时间也得到大幅减少。现今，一种基于机架式的模块化UPS在此领域正在引发一场全新变革。
1.机架式模块化UPS的突出特点
从外部结构上来看，机架式的模块化UPS与传统的立式结构相比，其安装位置可选在标准机柜内，这样一来，便能较好的节省空间与占地面积，除此之外，还便于实际安装与使用，后期维护也相对方便。基于工作原理及设计角度来考量，其自身便为一台UPS。除了包含有逆变器、整流器之外，部分还设置有CPU主控板、附属的控制电路以及静态旁路开关等。采用模块化结构，最为突出的优点即为，可显著提升系统的可用性与可靠性。当其中某一模块出现故障时，不会对其他模块正常运转与工作造成影响，而且还能利用可热插拔特性，实现系统修复与安装时间的显著缩短。另外，采用模块化UPS，能够为用户带来效果更佳、更为全面的可扩展性。针对机架式的模块化UPS来讲，其安装调试与集装箱于工厂内便着手装货的道理相同，同样完成于工厂内。对于基于标准化模块所生产的UPS产品而言，其无论是在设计层面，还是在生产、制造过程中，均可制定全面、统一、深入的基础标准，从而获得相对一致的技术与工艺流程，促使设备在匹配程度上达到最大化。此外，还能有效规避由于兼容问题所造成的系统故障，使得用户现场安装工作得到大幅简化。
2.机架式模块化UPS相比于传统UPS的优势
2.1扩容与安装简便，可节约投资
模块化UPS，顾名思义，所采用的是模块化结构，扩容方便，且安装简单。当信息机房供电系统处于运行状态后，面对日益涌现的新应用、新设备与新技术，改造与扩容便会变得异常频繁，使原本就比较繁杂的机房管理，在维护上变得更为困难，而且风险也持续增加。针对机架式模块化UPS来讲，其利用能够进行扩容的模块结构，可将此问题给予有效解决。当用户在用电负载需求方面，呈现出减少或增加状态时，仅需依据用电规划，将功率模块进行阶段性的增减，便能有效解决此问题。模块化UPS能够帮助供电系统实现“随需应变”，在业务持续发展的背景下，推动容量的“动态成长”。
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2.2运行稳定，并联冗余，高可靠性
在整个机架式的模块化UPS当中，对于其功率模块，其所采用的是部分并联冗余，也就是说，功率部分由诸多模块并联而成，最终实现均分负载，它们彼此之间互不依赖，而且还不分主次。各模块均配置有继电器与输入、出保险，即便其中某个功率模块出现故障，同样可自己退出，而不会对整个系统工作造成影响。针对传统类型的UPS产品而言，用户多采用并联冗余的安全保障措施，即“1+1”或“N+1”，此种方式除了会造成采购、安装以及维护成本的增加之外，在容错次数上，仅能1次。而针对机架式模块化UPS系统架构当中，从用户角度来考量，其仅需依据实际所需，购买对应的功率模块，便能够达成“N+X”的故障冗余，可大幅提升容错率。此外，机架式模块化UPS所采取的模块化冗余并联结构，相比于传统的UPS，可靠性更佳。
2.3在线处置，维修方便，具有较高可用性
针对传统类型的UPS，若其发生故障，通常需专业技术人员来到现场进行维修，找出与排除故障往往需花费较长时间，尤其是查出原因之后，若得知已损坏器件并无储备，还需告知生产厂家定制备件，因此，需耗费更长的时间。若选用模块化UPS，全部模块均运用的是热插拔，仅需备用对应的模块，此外，用户还可参与到维护当中，将故障模块拔下，将备用模块换上，此过程仅需几分钟便可完成。在不断电情况下，机架式的模块化UPS准允单体功率模块对UPS系统随意进、出，因此，不需要专门的技术或仪器，便能在线维护UPS 系统。
3.影响机架式模块化UPS发展的要素
当前，对机架式模块化UPS发展有制约影响的难点，主要包括三方面，即降低价格、并联数量的增加及功率密度的提高。（1）机架式的模块化UPS沿袭了传统类型的立式结构，为便于单体更换，模块无论在体积上，还是在重量上，均较小。但受制于体积影响，当加大模块功率时，无法及时、实时散热。为推动安全工作的持久化，模块化UPS便着手采取有效措施，提升功率密度。不仅持续优化设计，将效率提升上去，实现散热量的最大化减少，而且还运用以往的轴流式散热、被动式散热等技术。（2）为达最佳状态，使电源获取高可扩展性与可用性，模块在并联使用方面，可以不限制数量。当并联多台UPS时，电流均分便为其中关键指标。若并联有N台的UPS，须确保各台UPS相应输出电流，乃为整个输出电流的1/N。因全部UPS可能有着不同的输出阻抗，外加各逆变器输出电压存在正负误差，每个UPS的电压，不仅有幅值差，而且还有相位差，使得并联台数受到限制，从而对整机功率提升造成限制。
4.结语
综上，针对机架式模块化UPS而言，其相比于传统类型的UPS，不仅扩容方便，安装简单，能够较好的节约投资，而且可靠性高，运行稳定，便于维修。但在实际发展中，却受到各类限制，如并联数量的增加、功率密度的提高等，因此，今后需采取有效措施，将其规避与克服。
参考文献
[1]王亮平. 模块化UPS研究[D]. 南京航空航天大学, 2009.
[2]李菁, 周启龙. 模块化UPS测试探讨[J]. 通信电源技术, 2014, 31(s1):25-28.
作者简介
赵智超（1989-06-20），男，满族，籍贯：北京市，学历：本科，当前职务：UPS机务员，当前职称：助理工程师。
论文作者:赵智超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
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