2.UPS的并聯(lián)連接

增加UPS供電系統(tǒng)可靠性的另一個(gè)方法就是并聯(lián)連接，但是UPS的并聯(lián)連接并不象熱備份連接那么容易。因?yàn)樗蠻PS的輸出阻抗不可能一樣，加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負(fù)誤差，則各個(gè)UPS的電壓即有相位差又有幅值差，因此用普通UPS直接并聯(lián)是危險(xiǎn)的，只有具備并聯(lián)功能的UPS才能并聯(lián)。

從一般原理上講，普通在線式UPS都可直接并聯(lián)，但應(yīng)說(shuō)明的一點(diǎn)是，這些UPS必須由同一路電網(wǎng)供電，在這種情況下，因?yàn)閁PS的逆變器永遠(yuǎn)在跟蹤旁路市電，由于這些UPS都在跟蹤同一路市電，也就相當(dāng)于互相在相位上跟蹤。這些UPS在頻率和相位上都是一致的，因此可以并聯(lián)。但這種并聯(lián)是不保險(xiǎn)的，因?yàn)椋?/span>

在相位上；雖然它們都在頻率和相位上跟蹤旁路，但在相位上有超前和落后之分，一般大容量UPS的相位跟蹤在±3°，如果這兩臺(tái)并聯(lián)的UPS一個(gè)是＋3°，一個(gè)是－3°那么兩個(gè)并聯(lián)后就有可能在相位上差了6°,這就有可能使輸出電壓相差30V，這將會(huì)在UPS輸出端造成很大的環(huán)流，使逆變器因過(guò)載而燒毀。

在電壓上；雖然是同型號(hào)、規(guī)格的UPS逆變器，但由于逆變參數(shù)和變壓器參數(shù)的微小差異會(huì)導(dǎo)致輸出電壓不一樣，比如一個(gè)為218V，一個(gè)為220V等，也將會(huì)在UPS輸出端造成很大的環(huán)流，使逆變器因過(guò)載而燒毀。

以上兩方面的差異都會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的不一致，一方面形成環(huán)流，另一方面各相負(fù)載輸送的電流也不一樣，很可能出現(xiàn)1臺(tái)過(guò)載的情況。以上兩項(xiàng)指標(biāo)雖然可以通過(guò)一次調(diào)整而達(dá)到基本一致，但隨著UPS的工作溫度和時(shí)間的變化，這種平衡很快就會(huì)失去?？梢赃@樣說(shuō)，不加任何措施的幾臺(tái)UPS并聯(lián)，其可靠性不一定比單臺(tái)UPS高，甚至還要低。

    UPS并聯(lián)連接的優(yōu)點(diǎn)在于它不但可以提高可靠性，而且過(guò)載、動(dòng)態(tài)性能比熱備份方式好得多，并且可以增容。并聯(lián)連接的方式有下述幾種：

①主從式并聯(lián)系統(tǒng)；這種方式是并聯(lián)系統(tǒng)中有一臺(tái)UPS為主機(jī)，其它為從機(jī)。

②無(wú)主從并聯(lián)系統(tǒng)；系統(tǒng)中任一臺(tái)UPS既是主機(jī)又是從機(jī)，哪一臺(tái)UPS先開(kāi)機(jī)它就是主機(jī)。

　?、巯蘖鞑⒙?lián)系統(tǒng)；把系統(tǒng)中所有UPS的輸出并聯(lián)連接，但每臺(tái)UPS必須有可靠的限流功能，既不論在任何情況下都可保證把該UPS的輸出功率限制在其額定值內(nèi)，它僅限于單相電源。

UPS并聯(lián)連接的目的是提高UPS供電系統(tǒng)的可靠性，增加UPS系統(tǒng)的容量。而并聯(lián)連接要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是處于并機(jī)狀態(tài)的各臺(tái)UPS的逆變器，應(yīng)在同時(shí)同步跟蹤交流旁路電源的條件下，滿足同幅度、同頻率和同相位，以達(dá)到均分負(fù)載和環(huán)流為零的要求。

如果將可靠性進(jìn)行量化的話，熱備份連接的UPS系統(tǒng)比單機(jī)系統(tǒng)高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而并聯(lián)系統(tǒng)又比熱備份連接的UPS系統(tǒng)高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)。并聯(lián)連接的UPS供電系統(tǒng)不但可靠性提高了，而且?guī)лd的能力也加強(qiáng)了，因?yàn)槭遣⒙?lián)方式的連接，在兩臺(tái)UPS系統(tǒng)中，就具有著兩倍的負(fù)載能力，所以在冗余的情況下，系統(tǒng)的過(guò)載和耐沖擊能力比熱備份連接的UPS系統(tǒng)強(qiáng)得多；在非冗余的情況下，它的并聯(lián)可以增容，這也是熱備份連接技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的。隨著并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增加，其可靠性也相應(yīng)增加，但是并聯(lián)臺(tái)數(shù)也不是無(wú)限的，因并聯(lián)臺(tái)數(shù)超過(guò)一定時(shí)系統(tǒng)的可靠性反而下降。

　　當(dāng)并聯(lián)UPS系統(tǒng)中任何一臺(tái)的逆變器出現(xiàn)故障（包括過(guò)載、短路和蓄電池過(guò)放電而停止工作等）時(shí)，均不能將本身的負(fù)載單獨(dú)轉(zhuǎn)到旁路上，而是將負(fù)載分配到與其并聯(lián)的其它UPS上去，只有并聯(lián)系統(tǒng)中所有UPS的逆變器都停止工作時(shí)，才集體轉(zhuǎn)到旁路上。 

并聯(lián)UPS系統(tǒng)雖然比熱備份連接的UPS系統(tǒng)有很多優(yōu)越性，但其控制技術(shù)要比熱備份連接的UPS系統(tǒng)復(fù)雜得多。因?yàn)樵诙嗯_(tái)UPS并聯(lián)時(shí)，其中最重要的指標(biāo)就是電流均分，也就是說(shuō)如果N臺(tái)UPS并聯(lián)，必須保證每臺(tái)UPS的輸出電流是總輸出電流的1/N，至少其相互之間的最大不平衡度要在要求范圍內(nèi)（一般是小于2%）。這個(gè)指標(biāo)就限制了并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增加，目前我們可以看到各個(gè)品牌實(shí)現(xiàn)并機(jī)的臺(tái)數(shù)也不完全一樣，如：Fenton可高達(dá)6臺(tái)并聯(lián)；IMV Sitepro 500kVA以下可做到4臺(tái)并聯(lián)、500kVA及以上可做到6臺(tái)并聯(lián)；Siemens 500kVA以下可4臺(tái)并聯(lián)、500kVA可8臺(tái)并聯(lián)；三菱UPS可高達(dá)8臺(tái)并聯(lián)；Silcon UPS的并聯(lián)臺(tái)數(shù)達(dá)到了9臺(tái)，等等。一般來(lái)說(shuō)，功率在500kVA以下時(shí)，并聯(lián)臺(tái)數(shù)被限制在4臺(tái)以內(nèi)的居多。

并聯(lián)不一定是冗余的，并不是所有并聯(lián)UPS系統(tǒng)都具有冗余的功能，并聯(lián)的概念是增容，而冗余的概念則是可靠性，比如兩臺(tái)50kVA UPS并聯(lián)給80kVA負(fù)載供電，只能說(shuō)這兩臺(tái)UPS是實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)，但若其中任一臺(tái)因故障而關(guān)機(jī)，則余下的另一臺(tái)也會(huì)因過(guò)載而轉(zhuǎn)入旁路供電。然而若負(fù)載為40kVA，那么一臺(tái)50kVA UPS因故障而關(guān)機(jī)后，負(fù)載并沒(méi)有被切換到這臺(tái)UPS的旁路上去，而是由另一臺(tái)UPS繼續(xù)供電，這就是實(shí)現(xiàn)了冗余，即當(dāng)一個(gè)UPS并聯(lián)系統(tǒng)中的一臺(tái)或者幾臺(tái)UPS故障時(shí)，余下的UPS仍能向負(fù)載正常供電，那么這個(gè)系統(tǒng)就是冗余系統(tǒng)。因此并聯(lián)是實(shí)現(xiàn)冗余的必要手段而并不一定就是冗余。在談到這個(gè)問(wèn)題時(shí)，可先了解什么是UPS系統(tǒng)的冗余度。

　　系統(tǒng)冗余度的表達(dá)式為N+X，式中，N的含義是并聯(lián)系統(tǒng)中UPS單機(jī)的總臺(tái)數(shù)；X的含義是并聯(lián)系統(tǒng)中允許出故障的UPS單機(jī)臺(tái)數(shù)。

例如，在5臺(tái)UPS并聯(lián)系統(tǒng)中，允許其中2臺(tái)同時(shí)出故障，那么這個(gè)系統(tǒng)的冗余度就是5+2。

　　UPS的全冗余并聯(lián)系統(tǒng)是近年才提出來(lái)的概念，它是對(duì)不全冗余的并聯(lián)UPS系統(tǒng)而言。所謂UPS全冗余并聯(lián)系統(tǒng)，是說(shuō)在UPS并聯(lián)系統(tǒng)中的所有UPS單機(jī)既是組合后的有機(jī)整體，分開(kāi)后又各自獨(dú)立；在并聯(lián)系統(tǒng)中，任一部分故障都不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且也不會(huì)留下任何隱患，如果是不全冗余的并聯(lián)UPS系統(tǒng)就存在這些問(wèn)題。

最初的UPS并聯(lián)僅限于增容和可靠性的提高，隨著技術(shù)的發(fā)展和要求的提高，并聯(lián)系統(tǒng)的功能也在不斷增加，甚至涉及到電能的節(jié)約等問(wèn)題。比如Silcon UPS的軟件可以在輕載的情況下“關(guān)掉”并聯(lián)系統(tǒng)中的一臺(tái)或幾臺(tái)UPS，從而節(jié)約能量，等負(fù)載功率增加到一定值時(shí)，被“關(guān)掉”的UPS又及時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)供電。此外，有些UPS還可以將多臺(tái)并聯(lián)的UPS系統(tǒng)編組運(yùn)行，比如9臺(tái)機(jī)器并聯(lián)，在容量允許的情況下編成三組分時(shí)運(yùn)行，比如第一周由第一組供電，第二周由第二組供電，第三周由第三組供電，第四周又由第一組供電……，這樣循環(huán)供電的好處在于：不但機(jī)器得到了輪休，蓄電池也得到輪流充放電，提高了蓄電池的可靠性，而且也得到了輪流檢修和保養(yǎng)的機(jī)會(huì)，有效地提高了系統(tǒng)的可靠性。