編者語：中計報在網上進行了一次模塊化UPS的使用情況調查。調查結果讓我們感到有些意外，隻有11.1%的受訪者已經采用了模塊化UPS，高達55.6%的受訪者表示
，在短期內不會考慮采用模塊化UPS。模塊化UPS的優點很多，比如高可用
、綠色環保等。但是
，模塊化UPS進入中國市場已經有五六年時間
，仍然無法成為應用的主流，其中的原因是什麼呢

？UPS為您一一解答：

   價格問題

   單純從產品的價格上看，單台模塊化UPS的價格大約比傳統UPS高30%。在企業IT預算日益緊縮的今天
，高價格會不會是阻礙模塊化UPS快速普及的一個重要原因？

　　科士達開發與工程二部 陳永華

　　模塊化UPS要解決N+X並聯冗餘、熱插拔、高效率、高功率密度等技術難題，這導致廠家的研發和生產成本較高。因此，模塊化UPS的售價比傳統UPS稍高。但是，由於模塊UPS的效率高
，功率密度高，擴容與維修方便，其後續的使用成本會比較低

，這主要體現在四方麵：第一，模塊化UPS易於擴容，後續擴容隻需購買所需的電源模塊即可，沒有線路改造等成本；第二，模塊化UPS的功率密度高，可有效節省占地空間
；第三，模塊化UPS的效率高，可以節能；第四，模塊化UPS的停機檢修時間為零
，減少了維護成本。

　　中達電通UPS產品開發處總監 陳冰

　　模塊化UPS都是冗餘係統，例如台達HIFT容錯UPS可由5個20kVA的模塊組成80kVA N+1係統，其可靠性和可用性遠高於80kVA單機UPS。如果用單機UPS組成同樣性能的係統，那麼需要用兩台80kVA單機組成1+1冗餘係統，或者用40kVA的單機組成2+1係統，還可以采用20kVA的單機組成4+1係統。但是不管采用哪種單機UPS的組合方式，把單機設備的價格和後備冗餘係統的價格加起來
，其總體價格並不比模塊化UPS便宜。

　　施耐德電氣IT事業部

　　大中國區產品經理 於穎

　　用戶習慣比較單個產品的售價
，但是將傳統UPS與模塊化UPS放在一起比較並不公平。例如

，模塊化UPS具有N+X的冗餘性
，而傳統UPS要實現冗餘性，至少需要兩台以上的設備才行。對於IT預算十分有限的用戶來說，模塊化UPS無疑是一個好的選擇。

　　GA（中國）產品經理 趙如灼

　　總體擁有成本分為設備購置成本（CAPEX）和全生命周期運維成本（OPEX）兩部分。從CAPEX上看，在相同功率的情況下
，模塊化UPS的價格介於單台傳統UPS和1+1配置的兩台傳統UPS之間。但是，模塊化UPS隻要增加少量冗餘模塊，即增加X/（N+X）的成本，就可達到傳統UPS在1+1配置時的高可靠性和冗餘性。從OPEX上看，模塊化UPS的成本優勢更加明顯。

　　伊頓電氣電能質量控製業務

　　北亞區產品經理 劉光勇

　　伊頓的一個客戶在新建一個信息中心機房時
，原計劃初期采用兩台40kVA的塔式UPS
，組成1+1並聯供電係統，待負載增加時，再增加一台40kVA的塔式UPS，構成2+1的並聯供電係統。當時，伊頓曾建議客戶采用模塊化UPS。客戶認為，模塊化UPS雖好
，但是價格太貴。當塔式UPS的方案完成時，用戶才發現
，機房根本放不下相關的電池和配電櫃，隻能換用模塊化UPS。按照伊頓設計的模塊化UPS方案
，客戶的機房不僅能放下所有的設備

，而且機房看起來非常整潔、美觀。讓用戶意想不到的是
，模塊化UPS方案和塔式UPS方案的價格相差無幾。

　　APC Symmetra PX 250/500kW

　　APC Symmetra PX 250/500kW三相UPS係統，具有N+1冗餘、高效率
、低噪音等特點。它是典型的模塊化UPS
，功率範圍為25kW～500kW。

　　EATON ARRAY 3A3係列UPS

　　EATON ARRAY 3A3 係列UPS是三進三出的模塊化產品。該產品的單個模塊容量為15kVA，最多可在一個機櫃內並聯10個模塊，使得單機櫃係統的容量達到150kVA。

　　

　　維修問題

　　UPS的維護問題不容忽視。傳統UPS出chu現xian故gu障zhang後hou，不bu僅jin需xu要yao專zhuan業ye維wei修xiu人ren員yuan上shang門men修xiu理li，而er且qie需xu要yao停ting機ji等deng待dai很hen長chang時shi間jian，這zhe對dui於yu必bi須xu保bao證zheng業ye務wu連lian續xu性xing的de用yong戶hu來lai說shuo是shi一yi個ge十shi分fen棘ji手shou的de問wen題ti。按an照zhao模mo塊kuai化huaUPS廠商的說法，模塊化UPS的維修時間為零，實際情況真是如此嗎？

　　廈門科華恒盛股份有限公司產品線總監 林金水

　　模塊化UPS最(zui)大(da)的(de)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)
，可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)現(xian)場(chang)維(wei)護(hu)。維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)在(zai)現(xian)場(chang)十(shi)分(fen)容(rong)易(yi)地(di)進(jin)行(xing)故(gu)障(zhang)判(pan)斷(duan)
，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)模(mo)塊(kuai)的(de)在(zai)線(xian)更(geng)換(huan)，修(xiu)複(fu)速(su)度(du)非(fei)常(chang)快(kuai)。

　　要想充分發揮模塊化UPS快速維護的優勢，廠商需要做到以下幾點：第di一yi，廠chang家jia的de服fu務wu網wang點dian覆fu蓋gai麵mian廣guang，備bei件jian齊qi全quan，否fou則ze當dang故gu障zhang出chu現xian時shi，再zai從cong廠chang家jia或huo者zhe進jin口kou品pin牌pai代dai理li點dian臨lin時shi發fa貨huo，其qi維wei修xiu周zhou期qi將jiang變bian長chang
，體ti現xian不bu出chu模mo塊kuai化huaUPS易維護的優勢

；第二，在保修期過後，更換模塊的維修方式對用戶的經濟承受能力要求較高

；第三，維護人員應具有相當高的技術水平。

　　中達電通UPS產品開發處總監 陳冰

　　以前客戶使用UPS，更多地是為在市電斷電時
，UPS能夠提供一段延時
，讓用戶完成數據的保存工作。但是現在，客戶購買UPS，更多地是為保證係統的連續性。這是一個很大的變化。眾所周知，作為電力電子設備的一種

，即使UPS再可靠，也不可能永遠不壞。UPS一旦出現故障
，客戶的係統就無法連續工作。既然UPS也會出現故障，那麼有沒有一種係統可以在UPS出現故障時仍能繼續供電，並且可以快速修複故障呢？這就涉及到UPS的可用性問題。

　　如今，越來越多的客戶開始關注UPS的可用性。可用性是傳統UPS和模塊化UPS之間最大的差別所在。傳統UPSyidanchuxianwenti
，kehuxuyaobaoxiu，changjiadegongchengshishouxianyaojinxingguzhangpanduan，ranhouzaishangmenjinxingxianchangweixiu。zaizhegeguochengzhong，youhenduobukekongdeyinsuhuidaozhiUPS的修複周期延長，比如堵車或工程師帶錯備件等。

　　模塊化UPS本(ben)身(shen)就(jiu)是(shi)冗(rong)餘(yu)係(xi)統(tong)。當(dang)一(yi)個(ge)模(mo)塊(kuai)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)在(zai)係(xi)統(tong)不(bu)斷(duan)電(dian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)快(kuai)速(su)進(jin)行(xing)熱(re)插(cha)拔(ba)
，對(dui)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)修(xiu)複(fu)，之(zhi)後(hou)將(jiang)損(sun)壞(huai)的(de)模(mo)塊(kuai)返(fan)回(hui)廠(chang)家(jia)維(wei)修(xiu)即(ji)可(ke)。模(mo)塊(kuai)化(hua)UPS的修複過程和修複時間是可控的。

　　伊頓電氣電能質量控製業務北亞區產品經理 劉光勇

　　當傳統UPS出現問題時，專業客服人員首先要對UPS的de故gu障zhang進jin行xing判pan斷duan，然ran後hou需xu要yao借jie助zhu專zhuan業ye的de設she備bei進jin行xing維wei修xiu。這zhe樣yang不bu僅jin需xu要yao用yong戶hu等deng待dai較jiao長chang的de時shi間jian，而er且qie萬wan一yi用yong戶hu和he客ke服fu人ren員yuan之zhi間jian的de溝gou通tong出chu現xian偏pian差cha，導dao致zhi客ke服fu人ren員yuan沒mei有you攜xie帶dai正zheng確que的de專zhuan業ye設she備bei和he替ti換huan備bei件jian，很hen可ke能neng造zao成cheng二er次ci維wei修xiu。當dang然ran，對dui於yu擁yong有you密mi集ji服fu務wu網wang絡luo和he大da量liang專zhuan業ye客ke服fu工gong程cheng師shi的de廠chang家jia來lai說shuo，出chu現xian這zhe種zhong情qing況kuang的de可ke能neng性xing較jiao小xiao。相xiang比bi較jiao而er言yan
，模mo塊kuai化huaUPS的維修比較簡單。用戶自己就可以在線用新模塊替換故障模塊。在維修過程中，用戶的負載始終處於UPS的保護之下，沒有斷電的風險。

　　伊頓在西藏有個大型的金融行業客戶。該客戶采購了10多套伊頓ARRAY係列模塊化UPS產品。該客戶經過多次研究論證
，最終選擇模塊化UPS，主要是考慮到西藏地域廣闊
，交通不便，萬一UPS出現異常

，維修是一個很大的難題。伊頓為該客戶提供了幾個UPS模塊作為備件，同時對用戶的管理員進行了一些簡單的模塊更換培訓。這樣一來
，當模塊化UPS出現異常時
，用戶自己就可以對故障進行處理

，十分方便。

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　　節能問題

　　電源產品更要追求綠色環保。有人說
，模塊化UPS天生就是綠色環保的產品。事實果真如此嗎
？

　　中國電源學會理事 王其英

　　對於UPS來說
，模塊化結構絕大多數都是高頻化結構，其工作頻率高於20kHz
，超出人耳的聽覺範圍。因此，模塊化UPS在運行時是安靜的。但是，工頻機的變壓器和電抗器的聲音常常令人心煩意亂。

　　因為高頻化模塊UPS的輸入功率因數都在0.99以上，對電網而言幾乎是線性負載，所以基本不會破壞市電電網電壓的正弦波形
，諧波含量小於5%。400kVA以下的單機工頻UPS通常采用6脈衝整流

，輸入功率因數約為0.8，諧波含量達30%，尤其是5次和7次諧波能量較大，會幹擾用電設備。

　　施耐德電氣IT事業部大中國區產品經理 於穎

　　用戶首先要搞清綠色數據中心的概念。綠色數據中心涉及兩個方麵的問題：yishizhengtishejidekexueheliheshebeidejienenghuanbao，tongguokexuedejifangshejiheyouhua
，xingchengdonglihuanjingdezuiyouhuapeizhi
，zaibaozhangjifangshebeiwendingyunxingdetongshijieshengnenghao；二er是shi在zai保bao證zheng業ye務wu安an全quan運yun營ying和he可ke擴kuo展zhan性xing的de同tong時shi
，合he理li規gui劃hua數shu據ju中zhong心xin的de使shi用yong壽shou命ming，爭zheng取qu達da到dao總zong體ti擁yong有you成cheng本ben最zui小xiao化hua。從cong以yi上shang兩liang點dian可ke以yi看kan出chu，綠lv色se數shu據ju中zhong心xin是shi一yi個ge複fu雜za的de係xi統tong

，除chu相xiang關guan設she備bei以yi外wai
，還hai涉she及ji設she計ji、規劃和管理等多個方麵的問題。

　　GA(中國)產品經理 趙如灼

　　得益於數字技術及成熟的電力電子器件技術，模塊化UPS是真正的綠色環保產品：首先，模塊化UPS的功率因數約為1，輸入諧波小於3%，因此減少了對電網的汙染
，同時減輕了前級輸入變壓器、發電機及輸電線纜的負擔；其次，模塊化UPS的整機效率達到96%，大大降低了電力損耗，同時降低了整機的散熱量及噪音輸出；最後，模塊化UPS的停機時間為零，具有純淨的電源輸出和很強的負載適應能力，使得負載運行的可靠性大幅提高。

　　中達電通UPS產品開發處總監 陳冰

　　大部分模塊化UPS采用的都是無變壓器的設計和IGBT整流。相比傳統的采用可控矽整流技術的UPS

，模塊化UPS的整機效率有很大幅度的提升。以台達HIFT UPS為例，當負載為15%時
，HIFT UPS的整機效率可以超過90%；當負載為27%時
，HIFT UPS的整機效率超過94%。HIFT UPS是綠色環保型UPS。HIFT UPS采用無鉛生產工藝，產品包裝可以回收。

　　伊頓電氣電能質量控製業務北亞區產品經理 劉光勇

　　模塊化UPS天生就是綠色環保產品。模塊化UPS可以實現多模塊並聯冗餘以及在線熱更換。模塊化UPS係統摒棄了傳統的模擬控製技術
，轉而采用運算能力更高、功(gong)能(neng)更(geng)強(qiang)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)。采(cai)用(yong)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)提(ti)升(sheng)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)模(mo)擬(ni)回(hui)路(lu)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)的(de)使(shi)用(yong)。憑(ping)借(jie)強(qiang)大(da)的(de)數(shu)字(zi)運(yun)算(suan)處(chu)理(li)能(neng)力(li)，再(zai)加(jia)上(shang)IGBT高頻逆變技術和主動功率因數校正技術，在不借助外加濾波器的情況下
，模塊化UPS的輸入功率因數可以超過0.99
，輸入電流諧波可以控製在5%以內。

　　可靠性問題

　　模塊化UPS剛興起時

，因為技術不成熟，產品的故障率比較高。對於模塊化UPS的可靠性，有人提出這樣的觀點：原來一台UPS是一套電路，現在模塊化UPS變成數套電路，多一個環節就多一個故障點，所以N+X模塊化結構的可靠性不會很高。

　　施耐德電氣IT事業部大中國區產品經理 於穎

　　可ke靠kao性xing是shi指zhi在zai規gui定ding環huan境jing條tiao件jian下xia和he規gui定ding的de時shi間jian內nei，係xi統tong完wan成cheng規gui定ding功gong能neng的de能neng力li。此ci定ding義yi既ji適shi用yong於yu一yi個ge係xi統tong，也ye適shi用yong於yu一yi台tai設she備bei，通tong常chang用yong平ping均jun無wu故gu障zhang時shi間jian(MTBF)來表示。可用性指在使用過程中(尤其在不間斷連續使用的情況下)，係統可以正常使用的時間與總時間之比。

　　現在，衡量供電係統更多使用的是可用性指標。在單UPS供電係統中
，模塊化UPS由於具有N+X冗餘性，其可用性能達到99.93%。在單UPS供電係統中

，傳統UPS的可用性為99.92%
，如果采用雙機係統，可用性能提高到99.93%。在雙總線係統中，采用傳統UPS構建2N係統，其可用性能達到99.9994%，而由模塊化UPS構建的2(N+1)係統的可用性高達99.99997%。

　　由此可見，傳統UPS與模塊化UPS在可用性方麵的差別不是很大，究竟采用哪種產品，主要取決於整體機房設計、應用關鍵性和投資預算等因素。

　　GA(中國)產品經理 趙如灼

　　可用性=平均故障間隔時間/(平均故障間隔時間+平均故障恢複時間)。一般而言，單一UPS模塊比單一傳統UPS主機的可靠性略低或基本相當。由單一係統模塊化UPS構建的N+1係統的可靠性也略低於傳統UPS的1+1係統(冗餘度都是100%)。但是，模塊化UPS可以輕易組成N+2～N+X係統，最多可以實現N次冗餘，因此可靠性能成倍增加，而成本增加卻不多。由模塊化UPS組成的N+X係統，當X大於2時
，理論上平均故障恢複時間為零
，其可用性大大高於由傳統UPS構成的1+1係統。

　　中達電通UPS產品開發處總監 陳冰

　　模塊化UPS無論是可靠性還是可用性，都高於傳統的UPS。

　　很多人認為模塊化UPS的可靠性不如傳統UPS，可能是從模塊損壞率這方麵考慮的。模塊化UPS的單個模塊的可靠性級別與單機UPS是相同的。因為模塊化UPS的模塊數量比單機UPS多
，所以模塊化UPS的模塊故障率比單機UPS高。

　　從係統架構上考慮，因為模塊化UPS是多個模塊並聯運行
，中間節點增加，所以有些人會認為


，節點多就意味著不可控的因素增多，模塊化UPS的de可ke靠kao性xing就jiu差cha。在zai整zheng個ge供gong電dian係xi統tong中zhong
，節jie點dian越yue多duo可ke靠kao性xing確que實shi越yue差cha。但dan是shi，用yong戶hu必bi須xu分fen辨bian一yi下xia，這zhe些xie節jie點dian是shi串chuan聯lian的de還hai是shi並bing聯lian的de。如ru果guo一yi個ge係xi統tong的de所suo有you節jie點dian都dou是shi串chuan聯lian的de，那na麼me節jie點dian越yue多duo，可ke靠kao性xing肯ken定ding越yue差cha；如果所有節點是並聯的，並聯的節點隻作為冗餘備份，那麼節點多並不一定意味著係統的可靠性差
，相反可靠性會更好。

　　科士達開發與工程二部 陳永華

　　模塊化UPS雖然具有熱插拔、功(gong)率(lv)密(mi)度(du)高(gao)等(deng)優(you)點(dian)，但(dan)這(zhe)些(xie)優(you)點(dian)也(ye)帶(dai)來(lai)了(le)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti)。以(yi)熱(re)插(cha)拔(ba)功(gong)能(neng)為(wei)例(li)，目(mu)前(qian)熱(re)插(cha)拔(ba)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)比(bi)傳(chuan)統(tong)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)稍(shao)差(cha)。如(ru)果(guo)模(mo)塊(kuai)化(hua)UPS與傳統UPS在其他方麵的可靠性沒有差別，那麼增加熱插拔功能，會降低模塊化UPS的de可ke靠kao性xing。但dan是shi，從cong並bing機ji係xi統tong的de角jiao度du來lai看kan，如ru果guo增zeng加jia對dui熱re插cha拔ba的de保bao護hu，實shi現xian故gu障zhang的de隔ge離li
，熱re插cha拔ba的de方fang式shi就jiu不bu會hui導dao致zhi單dan點dian故gu障zhang，也ye不bu會hui影ying響xiang到dao並bing機ji係xi統tong的de可ke用yong性xing。

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　　功率問題

　　傳統UPS的功率可以達到1000kVA甚至更高
，而模塊化UPS受限於單個模塊的功率，在功率水平上與傳統UPS存在一定差距。因此
，在一些需要大功率
、高可靠的UPS的應用場合，模塊化UPS的普及率遠遠不及傳統UPS。

　　施耐德電氣IT事業部大中國區產品經理 於穎

　　從功率水平的角度看
，傳統UPS和模塊化UPS沒有區別
，更談不上孰優孰劣。施耐德電氣推出的單個模塊25kW的模塊化UPS
， 可擴展到500kW，通過4台並機
，功率最高可達2MW。施耐德電氣還有單個模塊200kW的UPS，功率最高可擴展至1600kW
，可實現8台並機。

　　對於一些需要大功率UPS的應用場合，模塊化UPS完全可以滿足用戶的需求，不僅能節省空間，降低安裝和運輸成本
，而且擴展靈活，維修方便，高效節能。

　　GA(中國)產品經理 趙如灼

　　模塊化UPS的關鍵技術是模塊並聯後的同步和均流技術。如今，更高功率的單一模塊逐漸成為主流。幾十個功率模塊並聯應用，完全可以達到傳統UPS的功率輸出水平。

　　目前

，GA單機架模塊UPS的輸出功率可以達到250kW，4台並聯可以達到1000kW輸出功率。在國內，GA已經有三四十個模塊並聯應用的成功案例。

　　艾默生網絡能源

　　麵向國內較早應用模塊化UPS的通信、金融、能源、IT等領域的用戶，艾默生網絡能源推出了整機效率高達97%、支持N+1多機並機運行(多至6台)
、單機容量80kVA～800kVA的大型UPS係統。

　　艾默生網絡能源的大功率模塊化UPS在可靠性、穩定性、可用性、擴容能力和智能化方麵表現優異。

　　為滿足下一代數據中心的應用要求，艾默生網絡能源陸續推出Hipulse-U係列、Hipulse-NXL係列等新一代大型UPS產品。這些產品應用業界最新的DSP數控技術
，穩定性更高，輸出功率因數達到0.9，帶載能力更強。

　　伊頓電氣電能質量控製業務北亞區產品經理 劉光勇

　　目前，模塊化UPS仍以中小功率為主

，但是隨著模塊容量不斷增加，逐漸出現了中大功率的模塊化UPS。在一些大功率UPS的應用場合，負載的重要性更高，相對來說，用戶在選擇UPS時會更保守。

　　但是，隨著模塊化UPS的應用越來越廣泛，用戶對模塊化產品的認可度會越來越高。比如，電信行業用戶對大功率模塊化UPS產品持歡迎的態度。這必將促進UPS廠商加速研發大功率模塊化UPS。

　　科士達開發與工程二部 陳永華

　　模塊化UPS的安裝方式決定了單個模塊的功率不會太大。從功率水平的角度看，這無疑是模塊化UPS的短板。模塊化UPS的出現為用戶提供了一種新的供電方案設計思路——區域供電
，即將供電場所劃分成不同的區域，按不同的區域配置不同的供電係統。

　　在某些應用場合，如果用戶對單機容量有要求，模塊化UPS可能不太適合。但是采用N+X的方案

，模塊化UPS還是具有一定優勢的，再輔以區域供電的方案
，完全能夠滿足大功率應用的需求。