3 UPS蓄电池容量的配置

　　合理选择蓄电池的容量，是UPS 对负载设备正常供电的重要保证。容量配置过大，蓄电池不能充分被利用，浪费资源；容量配置过小，又不能满足用户对后备时间的要求，且对电池的寿命不利。

　　蓄电池容量选择应遵循以下原则：即蓄电池必须在后备时间内供电给逆变器，且在额定负载下，蓄电池组电压不应下降到逆变器所允许的最低电压以下。其中后备时间应大于从市电中断到恢复的时间或到发电机组正常供电所需时间（前级供电系统配有发电机组），若此段时间较长，则应配置外接的长延时的电池组，但此时应确认UPS 内部整流器有能力对外接大容量电池组进行充电，否则应配置外接充电器。现在通信局（站）要求油机在停电后的启动时间为15 分钟，并且对于UPS 运行中以并机冗余供电方式达到的实际带载为60%左右，因此建议每台中、大型UPS 的后备电池延迟时间（按UPS 带满负载计算）一般选择1 小时为宜。

　　UPS 后备蓄电池的容量计算方法很多，恒功率法（查表法）、估算法、电源法、恒流法等，不同的计算方法有不同的结果，我们很难说出哪种计算方法是最准确的，各种计算方法各有侧重点，在实际应用中需要综合考虑蓄电池的使用情况，UPS 所带负载情况以及应用的场合来选择适合的电池容量计算方法。其中恒流法比较简便，适合所有品牌电池的计算，是粗略的电池配置方法。

　　恒流法计算公式：C=（P×T）/（V×η×K），

　　其中：C--蓄电池容量（AH）、P--负载功率（W）、T--理想备用小时数（h）、V--UPS 蓄电池组额定电压（V）、η--蓄电池逆变效率（查表）、K--蓄电池放电系数（查表）

　　举例：爱默生系列120KVA UPS 后备时间1h，选用华日2V 系列蓄电池。估算蓄电池容量。

　　解：UPS 一般功率因数为0.8，P＝PUPS×0.8＝120000×0.8＝96000（W），V＝192×2＝ 384（V），查表取η＝0.9、K＝0.3

　　C=（P×T）/（V×η×K）=（96000×1）/（384×0.9×0.3）=926（AH）即选择2V500AH 蓄电池2 组，即可满足使用。

　　4 并机冗余运行方式的选择

　　在通信局（站）中，通信设备是不允许停电的，为了提高UPS 系统的可靠性、便于UPS 系统的扩容和定期检修维护，常采用并机冗余运行方式。冗余连接方式有多种，各有优缺点，考虑方案时要根据实际负载情况，选择合适的模式。当前并机冗余运行方式大致可分为两大类：

　　（1）热备份（即串联冗余)。UPS 有主机和从机之分，其基本原理是：主机正常时100% 地承担负载电流，故障时由从机提供后备电源。由于备用UPS 是在主机旁路处在等待工作状态，故称为热备份。此系统结构及控制简单，但存在以下缺点：主机长时间工作，而从机处于长期待机状态，两机的元件老化程度不均匀，且从机所配蓄电池长期处于浮充状态，影响蓄电池寿命；在从机供电的状态下，主机静态旁路故障时将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障；系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容。

　　（2）并联冗余。将多于两台同型号、同功率的UPS，通过并机柜、并机模块或并机板，把输出端并接而成。目的是为了共同分担负载功率，其基本原理是：正常情况下，两台UPS 均由逆变器输出，平分负载和电流，当一台UPS 故障时，由剩下的一台UPS 承担全部负载。三机并联也是常用的一种方式，比如对于60KVA 的负载，我们可以考虑三台30KVA 并联，即使一台UPS 出现故障，另两台UPS 仍然可以承担全部负载，此为N+1 并联冗余。并联冗余的本质，是UPS 均分负载。此种方式目前常有两种结构，一种是UPS 通过外加并机柜方式并联，并机柜提供同步及多机均流控制，同时提供并联系统的总静态旁路；另一种是在每台UPS 内安装一套逻辑控制板，控制各台机器的同步及均流输出。此方案的优点是易于扩容（采用并机柜方式时应将并机柜按终期考虑），通过冗余备份提高供电可靠性。但也存在一些缺点：采用并机柜方式，一般会使并机柜成为系统的公共瓶颈点，一旦其内部失控或故障，会导致整个系统供电失败；此外由于各台UPS 输出量参数难以保持完全一致，也会导致各UPS 在向负载供电同时，还在UPS 内部的逆变器间形成环流，当环流过大，将直接危及逆变器安全；如果各UPS 向负载供电的电流差异过大，将使逆变器的功率放大元件老化速度失衡，也会引发故障，一般来说，供电系统中并机数量越多，UPS 电源系统发生故障的概率也越大。

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