Symmetra LX高可用性低成本的UPS电源方案书.docVIP

Symmetra LX 高可用的UPS电源 随着Internet网络、电子商务、IDC机房的飞速发展，用户对UPS供电系统的可用性提出了更高的要求，如可用性为99.999％，也即1年365天中，UPS供电系统的断电时间不能超过5分钟。 同时由于市场的日趋成熟，UPS行业竞争的加剧以及各大行业用户的企业化转变，用户在要求UPS性能得到保证的同时，还要求降低UPS成本。不计较运营成本的时代已经一去不复返了。 也就是说现在的用户对UPS电源不但要求更高的可用性，同时还要求更低的成本。 为了满足用户在高可用性、可维护性、灵活性方面的要求，APC在原来Symmetra电源阵列产品的基础上，加以改进提高，推出新型的Symmetra LX 4-16KVA N+1冗余并联UPS电源。 如何提高UPS供电系统的可用性呢？ 可用性的定义为：＝ 平均无故障工作时间 ＝ MTBF 平均无故障工作时间＋平均维修时间 MTBF+MTTR MTBF=平均无故障工作时间，这是反映UPS供电系统可靠性及冗余能力的指标。 MTTR=平均维修时间。即维修UPS系统所花的时间。 根据上面的公式我们可以发现，要提高UPS供电系统的可用性，可以从下述几个方面入手： 提高UPS单机的可靠性 采用UPS冗余连结，提高供电系统的冗余能力 降低维修时间 对于传统结构的UPS，虽然改善电路设计、生产工艺及元器件选择可以在一定程度上提高单台UPS的可靠性，但目前在此方面的研究、实践表明，以上方面UPS硬件的可靠性的提高潜力已挖掘殆尽，需要开发新的研究思路。即在UPS系统可冗余性方面想办法。 传统的UPS供电系统采用的冗余办法包括： UPS主从串联，1备1,1备2等。（也有的公司将主从串联称为热备份） UPS冗余并联，1+1,N+1甚至N+2等 购买发电机，采用双路供电或多路供电。 电池后备时间延长。采用2小时，4小时，甚至8小时后备电池。 其中第3、4两项跟UPS本身没有太大的关系，这里不做讨论。 而UPS主从串联的方式由于自身的一些缺点已经逐渐被淘汰。相比之下并联技术具有明显的优点，现在更多的用户采用2台或多台UPS进行1+1、N+1甚至N+2冗余并联的方法。 毫无疑问采用冗余并联的方法确实提高了UPS供电系统的可用性，但是用户的成本增加了一倍甚至更多，性能价格比并不好。 那么有没有一种UPS电源既能够提供并机一样的的可用性（如99.999%），而成本并不上升太多呢？ 美国APC公司的Symmetra LX(4-16KVA)系列正是这样一种高可用性低成本的UPS电源！ Symmetra LX独辟蹊径采用了UPS单机内部的功率模块并联和热更换结构，是对传统UPS电源的重大突破。该种新型的UPS冗余结构APC公司称之为电源阵列。其设计理念与计算机系统的磁盘阵列完全一致。 如图所示为Symmetra LX 系列UPS电源的结构图，看起来就象矩阵排练一样。 Symmetra LX家族图片 每台Symmetra LX UPS由控制模块、功率模块、电池模块、连结和通讯模块组成。其中功率模块为4KVA的可热更换的UPS模块（包括独立的整流器/充电器、逆变器功率部分），电池模块是可热更换的蓄电池组，控制模块1和2是互为备份的整个UPS的整流、电池管理、逆变、旁路切换的控制部分。当然Symmetra LX也可以按用户要求外接长延时电池。 由于Symmetra LX UPS采用了这种独特的电源阵列结构，使其具有如下特点： 可冗余性 正常使用时，Symmetra LX最多可工作在4+1（或3+2）冗余并联状态，5个功率模块并联起来一起给负载供电，互相之间均分负载，负载不超过16KVA。若功率模块1－5中有一个模块发生故障，则控制模块立即命令故障功率模块停止工作，负载由剩下的4个功率模块供给，同时报警通知用户更换功率模块。因此Symmetra LX具有很好的可冗余性，具有普通UPS两台或多台并联才能达到的可用性。 可扩容性 用户还可根据实际负载的需要选择该电源阵列的功率模块和电池模块的数量，当负载增加时，用户可方便的增加功率模块和电池模块。这样可节省初期投资，同时后期的功率可扩容性也很好。而有些传统的UPS两台并机和多台并机的连结方式和需要的附件都不一样，扩容性很差。 可维护性 由于Symmetra LX电源陈列所有模块（功率、控制、电池）均设计成热更换方式，根本不需要现场停机维修，只需要在线热插拔更换模块即可，维修时间很短，可快速恢复整个供电系统的冗余性。也就是说Symmetra LX可维护性很好。而传统的UPS可维护性较差。 实际上UPS系统的维修时间由如下几方面组成： 发现故障的时间，5分钟。 通