聊聊模块化UPS分布式和集中式两种架构技术分析和对比

模块化UPS分布式和集中式两种架构技术分析和对比。模块化UPS电源的系统结构极具弹性，功率模块的设计，使投资规划实现“随需扩展”，让用户随业务发展实现“动态成长”，目前大多数UPS厂商都已发布模块化UPS，越来越多的用户已经或正在考虑使用模块化UPS建设新数据中心，模块化被认为是UPS技术发展的趋势。

本文存能电气小编就要来和大家聊聊模块化UPS分布式和集中式两种架构技术分析和对比。

●首先来说说模块化UPS比传统UPS有何优势?

1、安装简单，扩容方便，节约投资

模块化UPS采用模块化结构，可以方便地安装和扩容，只需要增加模块就可以了。在信息机房供电系统建设初期，会对UPS的容量需求产生错误的、过低或过高的估计，模块化UPS通过可扩容的模块结构可以有效解决这一问题。

2、维修方便，在线处理，可用性高

传统的UPS在出现故障的情况下，都需要专业技术人员到现场维修。如果采用模块化UPS，因为所有的模块都是采用热插拔，所以不需要专业的技术人员，只要有备用模块，用户也可以自己进行维护。在系统架构方面，以多模块并联为基础，不仅实现了系统模块的热插拔，而且更好地处理了系统模块独立运作、相互协作和平稳转换的关系。

3、并联冗余，运行稳定，可靠性高

在模块化UPS系统中，用户只需要购买相应的功率模块，即可实现“N+X”的故障冗余，它们不分主从，互不依赖，并且均分负载。每个模块都配有输入、输出保险和输入、输出继电器，即使有一个模块发生故障也能够自己退出整个系统，不影响整个系统工作。

●模块化UPS的两种典型架构

分布式架构

分布式架构：分布式是早期模块化UPS经常使用的一种架构。此类模块化UPS系统层面上等价于数台独立的UPS直接并联，其功率模块利用小型UPS改造而成，可自主独立工作，其特点是：①除整流、逆变的控制外，均流与逻辑切换也由内部控制单元控制;②内置容量与功率模块容量一致的静态旁路，在旁路模式时，由每个模块内的静态旁路共同承担负载。

分布+集中式架构

分布+集中式架构：分布+集中式结构的模块化UPS设备所有的功率模块内置控制单元用于本模块的整流器与逆变器控制，而将整个系统的均流及逻辑切换等功能从模块内部控制单元中提取出来，由一个集中的控制模块控制。为了消除可能引入的单点故障，该控制模块及相应通讯总线均进行1+1冗余。当一个控制单元出现故障时，整个UPS系统中功率模块可由另一处于热备状态的控制单元无缝接管系统控制，保障系统不间断运行。同时，功率模块内不再内置静态旁路，系统配置一个静态旁路模块，其容量即为系统容量。

●分散控制、分布与集中控制逻辑模式对比

①分散控制逻辑模式的优点在于每个控制单元都可以完成对系统独立控制的工作，故不存在这方面的单点故障点。但缺点也很明显，首先因为主控模块既要处理本身的信号，又要协调各模块之间的信号，所以控制逻辑比较复杂，软件逻辑可靠性不高。其次各主控模块故障后，会在剩余模块中竞争产生一个模块作为主控模块，该过程中也容易发生竞争失败导致系统故障。

②分布+集中控制逻辑模式的优点在于采用独立的均流与逻辑控制单元，均流度更好，且控制逻辑层级清晰，各功率模块之间不存在竞争关系，软件逻辑可靠性较高。为了保证集中控制单元的可靠性，避免单点故障，一般采用该架构的UPS控制单元及通讯线路均会做1+1备份。1+1热备份是最常用的备份方式，其可靠性在各类系统长期运行实践中已得到验证。

综合来说，集中式冗余架构具有的优势是明显的。

模块化UPS因其高可靠、易维护、易扩容等优点，大大地节省了客户运营维护成本，为业务的长期稳定运行提供了保障。两种典型架构的模块化UPS都能提供较好的维护性与扩容能力，比起传统UPS的可用性大幅提升。但从技术角度分析，集中式结构的模块化UPS具有更高的安全性，更优异的可靠性。