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一、當前民航系統(tǒng)UPS的使用狀況

1. 當前UPS的使用現(xiàn)狀
民航是一個特殊的用電系統(tǒng)，有兩大重點IT用電系統(tǒng)應是萬無一失的：機場管理和空中管制。機場中跑道的管理、以高速運行的飛機的全天候起飛和降落等，都需要精確的調度和安排；飛機是在空中高速運動的載體，空中管制稍有不慎就會機毀人亡。所以這些指揮和調度設備的用電就不允許有絲毫的差錯，因而就對正常用電的可用性提出了很高的要求。
在民航系統(tǒng)，UPS是保證可靠供電的必選設備，然而任何UPS單機都不能保證有100%的供電可用性。因此，冗余配置成了首選方案。目前不論是航管樓、雷達站還是信標站，幾乎都采用了UPS冗余配置方案，使可用性有了很大程度的提高。

2. UPS使用中存在的問題
民航既是一個要求供電非�？量痰南到y(tǒng)，也是一個用電量龐大和花費巨大的系統(tǒng)。單就全國幾百個機場使用的各種容量的UPS而言，就是一個龐大的數(shù)字。換言之，每個機場稍稍節(jié)約一點就也是一個龐大的數(shù)字。目前這些地方的UPS容量配置就有不少是不盡人意的。比如不少地方比如有些信標站等用電設備的用電量還不足UPS單機容量的30%，而且冗余方式還是串聯(lián)熱備份結構，即使有的地方能充分利用容量，但由于系統(tǒng)的過載能力差，也使整個系統(tǒng)的可靠性不會提得太高。這許是由于當時的條件所限，可在新機場建設中設法修改。
又比如，在某些供應商以‘雙總線+STS冗余連接可靠性最高’的所謂“新產品”“新概念”的極力“推薦”下，某些新機場就采用了兩臺UPS單機加STS冗余方案。明顯看出這是雙單機冗余方案中可靠性最差的一種。在假設組成系統(tǒng)各單元可靠性都為0.99的情況下，根據(jù)可靠性計算得出：(a)系統(tǒng)可靠性最高（0.9999）；(b) 系統(tǒng)可靠性次之（0.9998），不可靠性為(a)系統(tǒng)的2倍；(c) 系統(tǒng)最差（0.9996），不可靠性為(a)系統(tǒng)的4倍，多花錢還買了個占地面積更大的低可靠性系統(tǒng)。甚至有的地方在單機并聯(lián)系統(tǒng)中又投資進一步增加了所謂“同步器”的新產品，使不可靠性超過了  (a)系統(tǒng)的百倍以上。

二、Reros UPS在民航機場領域的應用
1. Reros  UPS的結構特點
作為老牌的國內UPS公司，它的產品種類很多，可靠性指標及其他質量多年來一直是名列前茅。在技術和工藝已經(jīng)成熟的今天，很多國外公司都已經(jīng)以國產品為OEM，即可說明國產品已和國外齊眉，更何況早已出口多個國家。在此單就雷諾士UPS產品作一簡單介紹，因為這類產品在民航系統(tǒng)使用有其很大的優(yōu)越性。雷諾士UPS是目前最流行的N+X模塊冗余式產品之一。N+X模塊冗余式UPS產品有兩類：.“控制電路與功率模塊分離式結構”，如美國的Symmetry、“英飛”、9170等；“功能集中式N+X冗余并聯(lián)結構”，如瑞士的Newave，以色列的伽瑪創(chuàng)立和山特的ARRAY。這兩類結構都可以靈活增容、容易管理和減少冗余投資。但在可靠性和可用性方面，“功能集中式N+X冗余并聯(lián)結構”明顯優(yōu)于“控制電路與功率模塊分離式結構”。比如假設所有模塊的平均無故障時間都為500000h，在都為4+1模塊冗余的情況下：
“控制電路與功率模塊分離式結構”系統(tǒng)的可靠性為0.9877（可靠性為1個“9”）
可用性為0.9999976
“功能集中式N+X冗余并聯(lián)結構” 系統(tǒng)的可靠性為0.9903（可靠性為2個“9”）
可用性為0.9999985（比前者提高了10%）
由此可以看出，后者的性能要比前者優(yōu)越得多。當然，初看起來相差無幾，而實際上就是這一點點差異在可靠性和可用性上就會顯示出截然不同的結果。而且，前者有瓶頸效應，而后者沒有；前者任何一個模塊都不能獨立勝任UPS工作，而后者每一個模塊就是一個獨立的UPS電源；尤其是在作為備用期間，前者只能壓倉庫，而后者可以作為電源臨時應用，實現(xiàn)了物資充分利用的功能，等等。

2. 高可靠供電系統(tǒng)的解決方案
從上面的討論可以看出，用雷諾士UPS  N+X模塊冗余式UPS可以方便地將原來單機冗余配置方案改為單機柜配置。這樣一來，不但縮小了占地面積，而且也將一些原來的熱備份串聯(lián)連接變成了直接冗余并聯(lián)，減小了體積，節(jié)約了投資，提高了可靠性與可用性。優(yōu)化了性價比。
當容量較大但小于120kVA時，可用雙機3A3通過靜態(tài)開關STS進行冗余備份。如果此時每一個雷諾士機柜中都是5+1并聯(lián)，仍根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)的可靠性就很高，可用性就更高。比如開始先由雷諾士UPS2供電，即使這個機柜中的一個模塊故障，由于供電仍正常進行，不需要STS切換，只有兩個模塊同時故障時才需要切換。在切換后的3A3UPS2維修期間，如果雷諾士UPS1中的一個模塊故障，由于供電仍正常進行，對負載照常供電。因此，由于這層層的供電保險冗余，就顯著地提高了可用性，而雙單機冗余方案只允許一個單機故障，而不允許第二個再出現(xiàn)故障。同樣是兩個機柜，但發(fā)揮的作用相差很大，這就是它們的不同之處。當容量超過120 kVA時，可采用圖3的方案，此方案可達600 kVA，若要求更高的可靠性和可用性，就可用靜態(tài)開關STS將兩組互投，至于可否采用同步器LBS，需要進一步慎重考慮，不可輕易加入。

EPS應急電源和UPS不間斷電源都是日常生活中兩種很重要的電源，它們在一定的程度上為相關的電源系統(tǒng)提供著強有力的保障給人們的生活帶來了極大的便利。雖然經(jīng)常都能用到它們，但對二者的概念許多人都還在處于模糊的段落，有人甚至把它們混為一談，這給二者的發(fā)展帶來了一定的影響，為此，本文將對EPS和UPS在概念上的一些誤差進行簡單地分析，希望能給大家?guī)�來一絲便利。

EPS應急電源的概念
EPS是英文Emergency Power Supply的縮寫，是現(xiàn)代建筑安全保障設施的重要組成部分。一般情況是作為消防或生產在緊急情況下使用的電源。例如在高層建筑、商場、醫(yī)院、地下防空工程等地方人多、出口少、自然光源有限，一旦出現(xiàn)火災或電網(wǎng)受到破壞的時候，光源消失一片漆黑，同時人多出口少，帶來的后果將不堪設想。同時消防隊伍會因為缺少電源供應而無法施展救助工作，如此更加重了災害的程度。如果擁有應急電源，將會減少極大的損失，因此應急電源對現(xiàn)代社會的安全發(fā)揮越來越重要的作用。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。
隨著社會發(fā)展，越是信息化、現(xiàn)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(jīng)濟損失。然而，電力故障具有突發(fā)性，不以人們的意志為轉移，即使電網(wǎng)設施再先進，意外的斷電也在所難免。目前，城市供電系統(tǒng)的安全對策一般是采用并網(wǎng)供電，為城市電力提供可靠的電源保護。但從企業(yè)及工業(yè)、民用建筑使用情況來看，僅僅靠公用電網(wǎng)還遠遠不夠，必須具備應急供電系統(tǒng)（EPS），其重要性是在事故發(fā)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(tǒng)”的重要組成部分。

UPS電源的概念
UPS( Uninterruptible Power System )即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。UPS原本是一種使用范圍很廣泛的保障電力供應的設備，而在近幾年來已經(jīng)轉化為以保護各類計算機系統(tǒng)為主要用途的設備，UPS在IT行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，被人們譽為計算機信息的保護神。主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷( 事故停電 )時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續(xù)供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
  有了UPS的精心呵護，計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性大大提高了，因此，UPS的問世深受廣大用戶的青睞最早問世的UPS只是一個帶有大飛輪的發(fā)電機組，其缺點是轉換效率極低，后來被柴油發(fā)動機式的發(fā)電機所取代。目前，這種旋轉發(fā)電型UPS還在某些特殊的領域有著它的特定的用途，其容量高達1000KVA。
   最早的UPS現(xiàn)在看起來是個非常古怪的東西：采用了非常原始的機械儲能方式，是帶有一個大飛輪的電動機--發(fā)電機組，在發(fā)電機上帶有一個數(shù)噸重的飛輪，市電停電后該發(fā)電機可以維持正常供電數(shù)秒鐘。現(xiàn)代的逆變式UPS問世后，在近十幾年中得到了迅速發(fā)展。就其技術性能講，它走過了從方波到正弦波、從離線式到在線式、從小功率到大功率、  從常規(guī)延時（分鐘級）到長延時（小時級）、從簡單不停電供電到智能化操作和處理功能的發(fā)展歷程。隨著蓄電池和半導體技術的發(fā)展，其控制電路也發(fā)展很快，由開始的立分元件的簡單控制發(fā)展到今天的微處理機控制，由硬件控制又發(fā)展成軟件控制，如軟件濾波器；甚至光纖通訊也被引入UPS，而且，微處理機也已被廣泛應用于小容量的UPS中，甚至還專門為蓄電池的監(jiān)控設立了微處理機，以保持電池的最佳狀態(tài)。
  隨著計算機網(wǎng)絡結構的擴展，現(xiàn)在網(wǎng)絡中應用的UPS不再只是單純的電源設備，而逐步成為整個網(wǎng)絡中電源的管理中心，UPS由最初單純不間斷供電已發(fā)展到今天的智能化、多功能。新型的UPS本身融合了多種新技術， UPS不僅是提供不間斷電源的工具，而且當作為負載的設備在無人值守時，當市電故障后，UPS可以按照事先的約定順序關機，甚至還可以自動發(fā)傳呼或E-mail給管理者。現(xiàn)代的UPS與服務器上的軟件協(xié)同工作，還能實現(xiàn)事件記錄、故障告警、UPS參數(shù)自動測試分析、調節(jié)等多項功能，提供了完全的電源管理解決方案�，F(xiàn)在有些UPS甚至可以對環(huán)境溫度、濕度和煙霧等進行監(jiān)視。
  UPS的智能化還表現(xiàn)在加強UPS的節(jié)能功能即所謂"綠色UPS"上。"綠色UPS"可以減少PC系統(tǒng)使用的電能量，既降低了費用又保護了環(huán)境。比如"綠色UPS"在檢測到打印機長時間空閑后,就會把打印機的電源關閉。當出現(xiàn)打印排隊請求時，UPS可以馬上給打印機恢復供電，隨著"綠色UPS"的出現(xiàn)，為節(jié)約能源又提供了理想的解決方案。