在信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動下的UPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向

1）時刻監(jiān)視各種輸入電源的實時運行狀態(tài)，確?？偸菍⑵渲小白羁煽俊钡囊宦份斎腚娫此偷経PS的輸入端；
2）能有效地阻止高能雷擊“浪涌”及高能“切換瞬變”干擾被串入到UPS的輸入端，以免這些高能“脈沖干擾”損壞UPS或造成UPS誤動作。

2.2“N＋1”型UPS冗余并機系統(tǒng)
在當(dāng)今的技術(shù)條件下，采用“N＋1”型UPS冗余并機供電方案是消除UPS供電系統(tǒng)出現(xiàn)“單點瓶頸”故障的最佳方案。它是在確保各臺UPS單機的輸出處于電壓幅度相同，輸出頻率和相位相同的條件下，將“N＋1”臺具有相同輸出功率的UPS單機的輸出端并聯(lián)起來，共同向具有N臺UPS單機輸出功率的用戶負(fù)載供電。正常工作時，由“N＋1”臺UPS來平均分擔(dān)負(fù)載電流。萬一某臺UPS出故障時，在并機控制信號的調(diào)控下，在將有故障的UPS“自動脫機”的同時，由剩下的N臺UPS繼續(xù)供電。

2.3“雙總線輸出”冗余式UPS“輸出配送電”系統(tǒng)
盡管當(dāng)今的“1＋1”型UPS冗余供電系統(tǒng)的可靠性已達(dá)很高的水平，然而根據(jù)對美國的大型IDC機房統(tǒng)計表明，從UPS輸出端到最終用戶的設(shè)備輸入端仍存在如下故障隱患或“單點瓶頸”故障隱患：
1）79％的故障來源于UPS輸出端與負(fù)載之間的供電線路（例如：保險絲燒毀，斷路器跳閘或不慎“短路”等）；
2）11％的故障來源于UPS機組及電池組；
3）其它故障占10％左右。
由此可見，應(yīng)采取必要的技術(shù)措施來消除可能出現(xiàn)在UPS輸出端的種種故障隱患。實踐證明行之有效的辦法是配置如下的UPS“雙總線輸出”配送電系統(tǒng)。其基本配置為：由“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)輸出的兩路UPS輸出電源＋UPS輸出配電柜＋負(fù)載自動切換開關(guān)（LTS）所組成的UPS的“雙總線輸出”供電系統(tǒng)。對于某些要求極高的場所（如中國民航三大空管中心和大型IDC機房等），還應(yīng)配置由兩套“N＋1”型UPS冗余供電系統(tǒng)＋負(fù)載同步控制器（LBS）＋LTS所組成的高品質(zhì)的UPS雙總線輸出供電系統(tǒng)。
眾所周知，當(dāng)今在IDC和MDC機房機內(nèi)所使用的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可大致分為如下三類：
——具有雙路/三路交流輸入電源端的關(guān)鍵性負(fù)載（如高級服務(wù)器，磁盤陳列機，通訊設(shè)備等），相關(guān)統(tǒng)計資料表明，這類設(shè)備約占IDC機房用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的30％～50％；
——具有單電源輸入的關(guān)鍵設(shè)備；
——具有單電源輸入的非關(guān)鍵性設(shè)備。
顯而易見，對于帶雙路輸入的關(guān)鍵性設(shè)備，比較好處理。我們只需將“N＋1”型UPS冗余并機供電系統(tǒng)所輸出的兩路電源分別連接到它們的兩個輸入端即可。
對于帶“單電源輸入”的關(guān)鍵設(shè)備而言，則需將分別來自“N＋1”型UPS冗余并機供電系統(tǒng)的兩路輸出電源首先連接到LTS的兩個輸入端上。在此條件下，由用戶自行指定其中一路輸入電源為“優(yōu)先供電電源”，另一路為“備用電源”。然后再將LTS的輸出端連接到用戶的單電源輸入關(guān)鍵設(shè)備上。正常工作時，由“優(yōu)先供電”電源經(jīng)LTS向負(fù)載供電。當(dāng)因故導(dǎo)致“優(yōu)先供電電源”的電壓/頻率波動超過工作范圍時，LTS將超快速地將另一路從UPS輸出的“備用電源”同用戶的負(fù)載接通，從而確保用戶負(fù)載的安全運行。

3雙變換在線式UPS應(yīng)是關(guān)鍵負(fù)載的首選機型
眾所周知，雙變換在線式UPS是將普通的市電首先經(jīng)整流濾波變成穩(wěn)壓直流電源（AC/DC變換），然后再經(jīng)逆變器變成穩(wěn)壓，無頻率“突變”，無電壓失真和無干擾的純潔正弦波電源。當(dāng)在線式UPS正常工作時，逆變器應(yīng)在100％的時間內(nèi)，向用戶的負(fù)載供電。與此形成鮮明對比的是，對“非在線式UPS”（后備式，在線互動式和Delta變換型）來說，當(dāng)市電供電正常時，它們向用戶所提供的是僅對市電的輸入電壓作不同程度的穩(wěn)壓精度調(diào)整的電源。在這種電源中，難于消除來自市電電網(wǎng)的各種高能瞬態(tài)”浪涌“，頻率“突變”，電壓失真及各種電磁干擾所可能帶來的種種不利影響。在這種供電體制下，常見的故障現(xiàn)象有，計算機/網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器莫明其妙地“死機”，網(wǎng)絡(luò)的“數(shù)據(jù)傳輸率“急劇下降”，Modem及服務(wù)器的上機“掉網(wǎng)率”增大，網(wǎng)關(guān)/路由器產(chǎn)生“偶發(fā)性”的自動關(guān)機/自檢誤啟動等。為說明此問題詳見表1所列。
從表1可見：只有雙變換在線式UPS電源才有可能在100％的時間內(nèi)向用戶提供100％的高質(zhì)量的逆變電源及確保用戶負(fù)載同普通的市電處于“電隔離”狀態(tài)。顯然，這十分有利于消除來自市電的各種“干擾”串入到用戶的負(fù)載上的可能性。相比之下，其它的三種“非在線式”UPS電源均難以滿足上述條件。由此可見，為確保用戶的關(guān)鍵設(shè)備獲得盡可能優(yōu)良的電源運行環(huán)境，應(yīng)首選在線式UPS。當(dāng)然，對于那些使用“非關(guān)鍵性負(fù)載“用戶來說，在財力不充分的條件下，為節(jié)省投資，也不妨選用“非在線式UPS”。因為，后者至少可以確保用戶的負(fù)載獲得不間斷的電源供電，而無需考慮市電供電正常與否。

4高抗自然災(zāi)害/抗人為“惡意破壞”能力是衡量UPS供電系統(tǒng)質(zhì)量高低的重要標(biāo)志之一
由恐怖分子所策劃的美國“911”事件毫無疑問對世界的政治和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展均產(chǎn)生了不可低估的影響。在此背景下，作為UPS的生產(chǎn)廠家，國家相關(guān)部門的采購決策主管和各種重要用戶，都有必要考慮所生產(chǎn)和選購的UPS產(chǎn)品及UPS機房的設(shè)計和配置是否具有足夠高的抗自然災(zāi)害/抗人為“惡意破壞”的能力。據(jù)相關(guān)的資料顯示：西方國家在海灣戰(zhàn)爭期間曾利用“石墨碳素”炸彈造成伊拉克65％左右的輸電電網(wǎng)因高壓“短路”而癱瘓。類似地，在科索沃戰(zhàn)爭期間，利用這種“石墨碳素”炸彈造成70％左右的南斯拉夫電網(wǎng)癱瘓。由此給我們的啟示是：為防患于未然，有關(guān)的國家機關(guān)，軍隊和重要企業(yè)的決策主管，在選購、設(shè)計和配置UPS機房時，需要考察當(dāng)在供電電網(wǎng)上出現(xiàn)諸如人為“誤操作”或惡意破壞所造成的UPS輸入端/輸出端出現(xiàn)“短路”，瞬間“供電中斷”，高壓變壓器跳閘或大容量的雙電源供電系統(tǒng)在作“互投切換”操作時，UPS供電系統(tǒng)是否還能正常工作。這個問題乍聽起來，似乎有點聳人聽聞。然而，在某些UPS供電系統(tǒng)中，這種系統(tǒng)“脆弱性"被暴露無遺?，F(xiàn)舉例說明如下：
1）某種三相UPS，當(dāng)用戶在它的輸入端因操作不慎而致使其輸入電源發(fā)生“短路”故障時，這種UPS立即進(jìn)入逆變器和交流旁路兩條供電通道同時停止工作的狀態(tài)，而沒有進(jìn)入由電池放電來支持逆變器繼續(xù)運行的這種“故障”狀態(tài)，從而造成對用戶負(fù)載的停電。顯而易見，如果選用到這種UPS供電系統(tǒng)，用戶設(shè)備用電的“安全性”是何等的脆弱。
2）某種大型在線式UPS電源，當(dāng)在用戶的輸入電源端因故出現(xiàn)高能“切換瞬變”干擾（例如：雙輸入電源作“互投切換”操作或在輸入變壓器的高壓側(cè)作“切投”操作時），會出現(xiàn)如下故障：
——UPS的蓄電池組中的某些電池出現(xiàn)“爆炸”損壞故障。
——當(dāng)市電恢復(fù)正常后，UPS卻長期處于交流旁路供電狀態(tài)。與此同時，還發(fā)現(xiàn)UPS中的蓄電池組被“深度放電”。眾所周知，如果用戶的負(fù)載長期處于由普通市電經(jīng)交流旁路供電的狀態(tài)，其用電的安全性，可靠性是極差的。其典型惡果之一是造成XX移動通訊局的IP電話停止正常工作達(dá)0.5h左右。
綜上所述，如果我們忽視或者沒有充分地認(rèn)識到這種可能存在于UPS供電系統(tǒng)中的“潛在故障”隱患。一旦出現(xiàn)種種人為“誤操作”或人為惡意破壞事件時，肯定會給信息網(wǎng)絡(luò)的安全運行帶來巨大的損失。為解決好上述問題，應(yīng)注意如下事項：
——選好UPS機型；
——采取正確的“雙總線輸入”和“雙總線輸出”冗余設(shè)計方案和系統(tǒng)配置。
在這里強調(diào)一下，配置智能化UPS監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，這是因為我們不僅可利用該集中監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)視UPS的運行參數(shù)和狀態(tài)，而且，還可利用存貯在它的“運行大事記”中的歷史運行參數(shù)，報警信息以便及時、準(zhǔn)確地“診斷”故障的性質(zhì)及故障發(fā)生部位。
對于力博特牌7000系列UPS來說，它可提供如下多種遠(yuǎn)程集中監(jiān)控方案供用戶選擇：
1）UPS對PC機/服務(wù)器的"端對端”的監(jiān)控方案它是利用通訊電纜（距離15～20m）將UPS的RS232接口直接同PC機/服務(wù)器的RS232接口連接起來。如選用“線路驅(qū)動放大器”，還可將兩者的通訊距離增長至1000m。

2）利用多臺PC機平臺/網(wǎng)管服務(wù)器對多臺UPS進(jìn)行監(jiān)控的配置方案
——利用服務(wù)器/客戶機型局域網(wǎng)監(jiān)控UPS的配置方案
它是利用通訊電纜將位于用戶原有的服務(wù)器/客戶型局域網(wǎng)中的服務(wù)器上的RS232接口與位于“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)中第1臺UPS的RS232接口相連。然后再利用RS485通訊線將第1臺UPS的RS485接口同第2臺UPS的RS485接口相連。如此類推可直接監(jiān)控6臺UPS。
——利用SNMP/HTTP適配器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控UPS的配置方案
它采用在每臺所需監(jiān)控的UPS上增配一個SNMP/HTTP適配器，然后再將從每臺UPS的SNMP網(wǎng)卡送出的網(wǎng)線分別連接到網(wǎng)絡(luò)“集線器”HUB上的辦法來構(gòu)成網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)。在此條件下，位于互聯(lián)網(wǎng)上的各臺服務(wù)器/PC機就可經(jīng)由HUB來監(jiān)視每臺UPS的運行狀態(tài)。
3）利用Modbus/Jbus系統(tǒng)構(gòu)成的智能化樓宇集中監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案
它是利用Modbus“主控服務(wù)器”的RS485通訊線與“N＋1”型UPS并機系統(tǒng)中的第1臺UPS的RS485接口相連，然后再利用各臺UPS之間的RS485通訊線來形成“串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)“。采用這種配置所能監(jiān)視的最長距離為1000m，最大監(jiān)控UPS臺數(shù)為32臺。
5艾默生網(wǎng)絡(luò)能源公司所提供機房環(huán)境調(diào)控產(chǎn)品
艾默生網(wǎng)絡(luò)能源公司是隸屬于艾默生集團(tuán)公司（2001年被“財富論壇"列為世界500強企業(yè)中的第323位，44年連續(xù)保持經(jīng)營業(yè)績增長的工業(yè)電氣巨型跨國公司）的60多個全資子公司之一。它是全球能向信息網(wǎng)絡(luò)用戶提供最佳的“全方位網(wǎng)絡(luò)能源”解決方案的最大供應(yīng)商。集生產(chǎn)、開發(fā)、銷售和工程施工為一體的高科技公司，它能提供的用于IDC和MDC機房所需的各種“機房環(huán)境調(diào)控”產(chǎn)品如下：
1）用于“雙總線輸入”冗余供電系統(tǒng)的自動切換開關(guān)（ATS）；
2）能實現(xiàn)6臺直接并機的全系列UPS供電系統(tǒng)（單機容量1～800kVA，并機系統(tǒng)的最大輸出功率為4800kVA）；
3）提供“計算機級接地系統(tǒng)”的精密配電柜（PPC）；
4）用于UPS“雙總線輸出”冗余供電系統(tǒng)的“負(fù)載自動切換開關(guān)"（LTS，它包括STS和SS型兩種產(chǎn)品）
5）確保兩套“N＋1”型冗余并機UPS供電系統(tǒng)處于同步跟蹤狀態(tài)的“負(fù)載同步控制器”（LBS）；
6）防雷擊，抗高能“瞬態(tài)浪涌”的抑制器（TVSS）；
7）消除“計算機型”非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波干擾的隔離變壓器（Z－Z繞組型零相移變壓器，K型變壓器）；
8）確保機房恒溫、恒濕的各種力博特牌精密空調(diào)機；
9）各種－48V通信電源和蓄電池；
10）各種規(guī)格的變頻器；
11）適合中國國情的功能強大的中文化、智能化網(wǎng)管和監(jiān)控系統(tǒng)。