模块化UPS和集中UPS有何区别？

时间：2021.07.13

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多年来，传统的数据中心UPS系统都会使用某种双转换设计模式，先选择交流电源(AC)，将其转换为直流(DC)给蓄电池充电，然后再将其转换回交流。

很多年来，传统的数据中心UPS系统都会使用某种双转换设计模式，先选择交流电源(AC)，将其转换为直流(DC)给蓄电池充电，然后再将其转换回交流。这些UPS系统要使用特大型的模块来提高系统性能或是实现(N+1)冗余。例如，你可以将三台500kVA的UPS最大功率控制在1000kVA，这样的话，如果其中任何一个被关闭，总的设计性能依然不变。

近些年来，企业已经趋向于选用更小的模块(10kVA—50kVA)来构建更大规模的UPS系统。而大家都知道，在工程领域优缺点总是共存的。这种模块化设计的优点是可以按照业务需求来提高系统性能(假设规模不变)并降低维护成本。这些模块是支持热切换的，用户可以将其返还给厂家进行更换或维修。一般来讲，模块化系统会适当的增加一个模块来提升自己的性能，而不是仅仅局限于提供额定的性能，在尽可能比特大型系统少花钱的基础上使其天生具有“N+1”冗余的性能。

在过去，模块化UPS系统的潜在优势是其高效性。当一套UPS系统在接近其最大额定性能运行时，它的效率最高。随着负载水平的下降，效率也在下降。从表面上看好像没什么大的损失，但是如果你更多地关注一下能源浪费和能源成本问题的话，你就会发现这方面的损失在逐渐上涨，你会开始重点考虑这一问题。

模块化UPS系统可以并愿意被重新配置，因为这样可以使其更接近标准性能。传统的大型UPS系统配置偏高，目的是为了应对未来的性能增长需求，因此它们经常都会在额定性能以下运行许多年的时间，甚至永远是这样。然而，性能冗余也就意味着降低效率。在“N+1”模块化系统中，通过仔细的能耗管理，可以将这种现象降到最低限度。

然而，如果要进行“2N”冗余配置，不论哪种类型，都需要对能耗进行管理，保证负载系统的性能不会低于其额定性能的50%。否则，如果负载配置系统出故障的话，该系统就会超负荷运转。这样做的结果是，每套在“2N”模式下运行的UPS系统都不会超过其最高容量。此外，通过仔细的能耗管理，一套模块化UPS可能会得到更为精密的配置，在这一点上甚至会超过规模更大、但容量固定的系统。从长远来看，可以达到节约能耗的目的。当然，在这种情况下，会出现很多“如果”、“可能”、“也许”的不确定因素。

模块化系统的缺点是要分情况的，取决于好几个因素。我们需要把较小的模块化系统安装成“列”，作为额外的机柜。这意味着对机房的空间和承重要求要增加。具体的增加量则要取决于实际装配的机柜“列”数，以及其电路的布线模式。这样扩大规模可能会损失一定的经济利益，因为尽管说每套UPS系统都会有额外的空间，但它并不一定愿意将其让给其它的设备。从某种程度上讲，我们可以通过将UPS模块迁移到适合其运行的地方来弥补这种损失，前提是楼内有充分的空间。但是，用80kVA的系统构建一个容量需求从不超过30kVA的列柜必然是不符合成本效益的。

此外，数据中心内部使用的必须是阀控式铅酸蓄电池(VRLA)。如今在大多数UPS系统中都使用这种类型的蓄电池，但是它有一定的风险和使用寿命限制，随着时间的推移，这会导致设备更换费用的增加。如果你运行的是一座大型的数据中心，而又钟爱于湿铅酸蓄电池的长期稳定性的话(除了其最初成本、构建和维护要求的严格性之外)，将小型UPS系统布置在机柜行列中可能会不太实用。

这是因为无论直流电的运送距离长短都需要大量的铜线，这会迅速增加系统的成本及空间需求。而如今，你可以安装大型的集中化系统，无论是以传统的模式还是以模块化的方式，同时也可以选择任何一种自己喜欢的电池类型。

对于大多数模块化UPS系统来说，在创建内置冗余容量时会遇到另外一个问题。如果系统框架是满载的(比如说在一个80kVA的框架上配置9个10kVA的模块)，那就基本上没有问题。但是，如果系统框架没有满载，你就有责任去对能耗进行管理。因为如果这样的话，至少总会有一个模块的容量未被使用。否则，你就会失去冗余的容量。

关于模块化UPS最大的争议是其可靠性。众所周知，无论是在任何系统中，部件越多，出故障的风险就越大。传统UPS的支持者总是在申诉这一问题，但是，新兴模块化UPS系统的厂商已经对专家在这方面的统计分析投入了很多的注意力，而且可以提供很多理论及实际数据来反驳传统的观点。事实上，如今的UPS主流产品是非常可靠的。在对其进行选择时，你或许更应该权衡一下其它因素。

无论是在相同的还是不同的数据中心，都可以混合使用不同类型的UPS。有些人将传统UPS作为其主要资源，而将规模更小的模块化UPS系统作为补充，将其用在最核心的硬件设备上，为其提供“2N”冗余容量，而并不增加企业的总成本。

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