UPS電源系統(tǒng)的可用性設計  

直流電源柜從UPS電源系統(tǒng)的可用性概念出發(fā)，對UPS內(nèi)部的設計，UPS系統(tǒng)的配置以及相關配電結(jié)構進行分析，給出了UPS系統(tǒng)提升可用性的方法。  

UPS電源是工業(yè)領域用來對負載進行斷電保護的關鍵設備。對于斷電保護，針對不同的負載應用，又有兩種類型。一種是普通的電腦類設備，當斷電發(fā)生時，UPS電源需要為負載提供幾分鐘到十幾分鐘的后備供電時間。在這段后備時間之內(nèi)，負載設備會進行數(shù)據(jù)存儲等動作以防數(shù)據(jù)丟失，之后負載就會關機。在UPS達到后備時間之后負載仍然會斷電，但這不會導致經(jīng)濟損失。另外一種是在數(shù)據(jù)中心，以及工業(yè)應用之類的場合，對UPS的要求就是真正的不斷電，UPS系統(tǒng)必須提供整年每天24小時的連續(xù)供電。本文對可靠性與可用性的討論就是針對這種情況。  

電源系統(tǒng)的可靠性通?？梢允褂肕TBF（平均故障間隔時間，或者平均無故障工作時間，以小時表示）來表示，此外還有一個更加容易理解的指標AFR（年失效率）。AFR和MTBF成反比關系，也就是AFR=8760/MTBF。因此MTBF越長，則年失效率越低。 

直流電源柜對于可維修的系統(tǒng)來說，還有一個可用性的指標，其定義是A=MTBF/(MTBF+MTTR)  

其中A是一個百分比指標，MTTR值得是平均故障修復時間。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可以非?？焖俚幕謴停敲聪到y(tǒng)的可用性指標就比較高。對于電網(wǎng)這類對象來說，使用可用性指標可以更加直觀的衡量其可靠程度。而對于在關鍵場合經(jīng)常使用并聯(lián)冗余配置來說，可用性指標比可靠性指標更具有現(xiàn)實意義。  

可靠性/可用性指標都是統(tǒng)計意義上的概念，一個電源系統(tǒng)的可靠性/可用性與構成系統(tǒng)的各個模塊的可靠性/可用性之間也存在統(tǒng)計意義上的關聯(lián)。  

假設電源系統(tǒng)中存在兩個電源模塊，而這兩個模塊是并聯(lián)工作的，其中一個和另外一個是互相獨立的。  

那么這兩個模塊組合起來的系統(tǒng)的可用性Asys與每個模塊各自的可靠性A1，A2的關系就有Asys=A1×A2  

由于可用性肯定是處于0～1之間的數(shù)值，因此兩個并聯(lián)模塊的總體可用性要高于各自的可用性，而兩個串聯(lián)模塊的可用性要低于各自的可用性。