Параллельная система бесперебойного электропитания
с повышенной отказоустойчивостью
(Новые решения на базе оптоволоконной технологии)
 | |
 | Классическая структура параллельной системы |
 | Большинство производителей источников бесперебойного питания (ИБП) проектируют параллельные системы с использованием централизованной концепции, при которой применяется единый внешний модуль Bypass. Он состоит из статического переключателя большой мощности, достаточной для работы с полной нагрузкой, а также содержит необходимые средства управления для синхронизации и распределения нагрузки. |
 |  | | Классическая структура параллельной системы |
|
 | Однако подобное решение обладает следующими недостатками: |
 | - необходимо использовать нестандартные (модифицированные) системные блоки ИБП, не содержащие внутренней схемы Bypass;
- единый внешний модуль Bypass является самым критичным элементом данной системы. При его отказе выходит из строя вся система;
- при дальнейшем наращивании мощности параллельной системы необходимо производить большие затраты, связанные с заменой внешнего модуля Bypass.
|
 | Как известно, параллельные системы строятся в двух случаях. Либо с целью масштабирования, т. е. увеличения общей выходной мощности (Parallel Capacity), либо с целью повышения ее общей надежности посредством аппаратного резервирования. |
 | Модифицированная структура параллельной системы |
 | Для преодоления недостатков классической структуры параллельной системы бесперебойного питания инженеры завода SIEL предложили альтернативную схему. При ее разработке принимались во внимание факторы достижения максимальной надежности и гибкости при модификации системы как на начальной стадии проектирования, так и в течение всего срока ее эксплуатации. |
 | Альтернативная система построена на базе стандартных системных блоков ИБП, состоящих из выпрямителя, инвертора, батареи, а также встроенных схем статического и ручного Bypass. |
 | Как известно, все ИБП параллельной системы должны оснащаться дополнительными устройствами управления. Они осуществляют постоянный информационный обмен друг с другом и производят синхронизацию фаз выходного напряжения. Для обеспечения максимальной надежности и безопасности работы системы инженеры завода SIEL приняли радикальное решение о замене всех электрических соединений на оптоволоконные. |
 |  | | Модифицированная структура параллельной системы |
|
 | Оптоволоконная технология обладает существенными преимуществами: |
 | - высокая помехоустойчивость к электромагнитным излучениям и коммутационным наводкам;
- полная гальваническая изоляция цепей управления друг от друга;
- легкость в монтаже и эффективность в работе.
|
 | Топология системы спроектирована таким образом, что даже случайное повреждение или обрыв оптоволоконного кабеля не приведет к аварии параллельной системы или повреждению каких-либо ее составных частей. Из всего спектра оптоволоконных технологий был выбран самый простой и самый удобный способ соединения. Он может быть реализован любым компетентным специалистом без использования дополнительных специальных инструментов и оборудования. |
 | Классическая схема управления параллельной системой |
 | Большинство производителей ИБП при проектировании параллельных систем используют системы управления с технологией Master-Slave (ведущий-ведомый). Они концентрируют всю координацию работы системы в едином блоке управления. При этом он становится критичным элементом системы и может в случае неисправности быть причиной ее общего отказа. Другие производители в качестве общего блока управления используют устройство управления одного ИБП. При этом он также становится «узким местом» системы, так как при выходе из строя «ведущего» устройства выходит из строя вся система. |
 | Кроме того, все электрические соединения подвержены влиянию сильных электромагнитных помех, возникающих при коммутации силовых линий. Это может привести к сбою в работе системы синхронизации, вызвать переключение параллельной системы в режим Bypass и даже выход из строя отдельных системных блоков. При этом самым мощным источником электромагнитных помех являются сами системные блоки ИБП. |
 |  | | Система с отдельным блоком управления |
|
 |  | | Система Master-Slave (ведущий-ведомый) |
|
 | Модифицированная схема управления параллельной системой |
 | Для обеспечения максимальной надежности схемы управления специалисты завода SIEL предложили отойти от технологии Master-Slave (ведущий-ведомый) и сделать все системные блоки ИБП равноправными. Кроме того, за счет введения дополнительной избыточности в схему блоков управления и в топологию соединений удалось достичь устойчивой работы системы при возникновении случайного повреждения одного из оптоволоконных соединений. |
 |  | | Модифицированная система управления параллельной системой |
|