淺議新一代高頻模塊化電源解決方案ARRAY

　　近日，多元化工業(yè)產(chǎn)品提供商伊頓公司旗下的山特公司（以下簡稱“山特”）宣布，將在2009年逐漸升級山特原有ARRAY系列UPS性能參數(shù)，進一步加大此電力保護系統(tǒng)的“可靠性”及“可用性”。在刊出這一消息之后，有很多終端客戶及讀者紛紛反饋，表示對“可用性”的理解存在諸多疑惑和盲點，希望筆者能夠予以一一解答。有鑒于此，筆者就山特推出的此款“新一代高頻模塊化電源解決方案ARRAY”及“可用性”的相關(guān)概念，作一個簡單的闡釋。

　　一、模塊化UPS是怎么回事？

　　我們知道，UPS不間斷電源一般分三大類，即后備式、互動式和在線式。隨著科技發(fā)展，電子器械及電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求越來越復(fù)雜和嚴苛，逐漸由后備式發(fā)展到了互動式、在線式、熱備份、整機并聯(lián)冗余、模塊化等等一系列的產(chǎn)品型類及先進技術(shù)。模塊化UPS也正是基于這樣的理念與趨勢出現(xiàn)的。

　　進入21世紀以來，IT技術(shù)逐漸發(fā)展普及，促使大型數(shù)據(jù)中心乃至企業(yè)中心機房的位置凸現(xiàn)，如何有效保證數(shù)據(jù)安全，成為大家都很關(guān)注的問題。由于單臺UPS無此能力，大家都不放心，于是提出了冗余供電的問題。早期就是由單機構(gòu)成的冗余供電系統(tǒng)，當(dāng)時有熱備份串聯(lián)冗余和并聯(lián)冗余兩種；上面兩種方法多用于中大型機房，但我國70%以上是中型以下的小型機房，用上面的辦法受限制，一方面是投資太大，另一方面小容量UPS不能并聯(lián)，于是N+X模塊化UPS就產(chǎn)生了，很好地解決了這個問題。

　　二、何為“可用性”？　　

　　從上圖可以看到，模塊化電源系統(tǒng)通過“并聯(lián)冗余”和“熱插拔”技術(shù)，在提高了系統(tǒng)可靠性的同時降低了維修時間。但是，這里沒有提到“可用性”，“可用性”到底是個什么東西？這就需要我們從“可用性”的概念及衡量公式談起。

　　可用性等于平均無故障時間除以平均無故障時間與平均故障修復(fù)時間之和的比率。這是一個不同于“可靠性”的測量角度，簡單理解，“平均無故障時間”就是我們所謂的“可靠性”，系統(tǒng)無故障運行時間越長，我們說系統(tǒng)的可靠性越高。但是，介于電力系統(tǒng)安全在公司運營中的關(guān)鍵作用和關(guān)聯(lián)性影響，光考察系統(tǒng)的可靠性是不夠的，還需要考察系統(tǒng)的故障修復(fù)時間和擴容時停機時間。一方面，N+X模塊化并聯(lián)冗余技術(shù)提高了系統(tǒng)的可靠性，使得“平均無故障時間”提高；另一方面，運用熱插拔技術(shù)和標準化組件，極大的降低故障修復(fù)時間，二者一結(jié)合，系統(tǒng)的可用性一下子提高很多。

　　舉例說明，產(chǎn)品（UPS）A三年故障一次，一次維修要一個月，那么它的可用性是355天/年，一年之中有10天系統(tǒng)是不可用的。而產(chǎn)品（UPS）B兩年故障一次，一次只維修2天，那它的可用性就是364天/年，即一年之中只有1天不可用。產(chǎn)品B比產(chǎn)品A每年要多9天可用。有過UPS使用經(jīng)驗的讀者可能知道，傳統(tǒng)的塔式機器故障了，其維修周期何止一個月，而N+X模塊化UPS可以通過科學(xué)的模塊備份或冗余設(shè)計，將故障維修時間降低為零，真正做到“在系統(tǒng)不間斷的情況下，即壞即拔，即插即用”。

　　三、關(guān)于ARRAY模塊化UPS

　　ARRAY系列模塊化UPS是山特公司2003年推出的一款高頻N+X冗余模塊化UPS，是國內(nèi)最早的模塊化UPS產(chǎn)品之一。就目前的市場來看，ARRAY系列模塊化UPS是業(yè)內(nèi)少數(shù)能健康發(fā)展，有自主創(chuàng)新技術(shù)及運用比較成熟的模塊化產(chǎn)品。相對于其他后起之輩，其不同點在于：

　　1、自主創(chuàng)新技術(shù)，運用比較成熟。自2003年山特公司開發(fā)出第一款模塊化ARRAY系列A UPS至今，已成功開發(fā)出第三代模塊化電源保護系統(tǒng)。其第二代代表作為ARRAY 3A3，單個模塊15KVA，三進三出；第三代模塊化代表作為ARRAY MP，單個模塊為5KVA，三進三出或三進單出，可塔式機架式轉(zhuǎn)換。山特的模塊化UPS技術(shù)在業(yè)內(nèi)算是較早且較為成熟的，目前很多后期之輩都是在模仿山特ARRAY的設(shè)計架構(gòu)。

　　2、ARRAY系列模塊化UPS的智能模塊和功率模塊是在一起的，這是ARRAY非常獨特的一點。目前市面上很多模塊化機器只是功率模塊的并聯(lián)冗余，而智能模塊（控制模塊）是分開的，也就是大家常說的一個腦袋多個身子，功率模塊與智能模塊之間的這種線性連接一個比較大的問題就是會增加“單點故障”的概率，而功率模塊與智能模塊綁在一起，就很好地避免了這些問題。

　　3、ARRAY系列模塊化UPS的集成性比較高。我們從市場上獲取的信息及參數(shù)比較得出，山特第三代模塊化電源解決方案ARRAY MP可以集UPS單元、配電、監(jiān)控、防雷、變壓器和電池于一體，一個機柜就是一個整體解決方案。同時，ARRAY MP安裝靈活，既可以塔式安裝，也可以直接置于用戶空置的機柜內(nèi)，對于占地面積的考量要小于其他機器。

　　近年來，N+X冗余模塊化UPS發(fā)展很快，很多UPS制造商也很看重這種結(jié)構(gòu)方式所蘊含的巨大價值，模塊化的概念也逐漸被消費者所接受，一時間泥沙俱下、魚龍混雜。筆者提醒各位消費者，切不可輕信廠商的一面之詞，模塊化UPS是好，但選購之時要詳細考察企業(yè)的資質(zhì)：所生產(chǎn)的是否是真的模塊化冗余UPS？何時開發(fā)的？技術(shù)成熟度如何及是否存在較多的成功案例等等，以免造成不必要的損失。