中科院计算所 李成章
大量的运行实践表明：UPS供电系统所提供的逆变器电源的质量高低是影响互联网能否向它的最终用户提供高速、可靠和安全的364×24小时的“全天候”的互联网增值服务的关键因素之一。判断一套UPS供电系统的质量高低的标准是：（1）高可靠性：要求UPS本身具有100％的可靠性。这是因为，即使UPS的可靠性高达99.999％，它也可能造成互联网每年停机5.26分钟。按照当今的UPS技术水平，唯一能完善地解决这个问题的办法是采用双总线输入+UPS冗余直接并机供电系统+双总线输出+“负载自动切换”开关时代电体制才有可能达到此目标，因为这是一种具有高度“容错”功能的冗余供电系统，只要设计妥当，就可以消除可能出现在互联网供电系统中的“单点瓶颈”型故障隐患。（2）高可利用率：UPS供电系统不应该是只能保证向互联网设备提供100％的不中断供电的能源提供系统，它更应该是能确保“互联网设备”不会因为UPS的供电质量不高而处于（100Mbps服务器的实际运行速率仅为几十kbps或几kbps就属于互联网设备被“降额”使用的状态）。迫使互联网设备进入“降额使用”状态的重要原因是“误码率”偏高，“误码率”偏高会导致互联网的运行速度大大下降，造成到联网“误码率”高的重要原因之一是来自互联网供电系统的各种“干扰”。有是用户曾做过如下实验，当采用双隔离变压器输出（交流旁路通道+逆变器输出通道）的UPS来向局域网供电时，其数据传输速率为20个数据包/秒。当改用零线对地线电位偏高的某型号UPS来向同一局域网供电时，其数据传输率仅为8个数据包/秒（这就意味着：造成局域网的实际“可利用率”几乎下降60％左右）。造成此类“麻烦”的原因之一是在后一种UPS的供电系统中出现了“调制干扰”。由此可见：不同类型的UPS供电系统只能为互联网提供不同级别的“抗干扰”保护，它们为互联网所可能提供的“可利用率”水准也会相差很大。这样一来，摆在UPS用户及UPS应用设计人员面前的重要任务之一：是应该高度重视各种“电源干扰”对互联网的高效运行所可能带来的“潜在威胁”，寻求一种可向互联网设备提供稳定电源的UPS供电系统。（3）UPS供电系统应具有较强的抗“人为或自然灾害”的能力，以防在出现“突发性”事故时，造成互联网运行的瘫痪。
近年来，在UPS的生产过程中，由以微处理器为核心的数字信号处理（DSP）技术、高速网络通信及高可靠性的CAN网控技术等为代表的软件可编程技术被大量地采用，高频脉宽调制技术、内置有“完善的自动保护功能”的大量IGBT管、UPS的关键功率驱动模块的高效冷却技术及可大幅度地降低功率驱动模块的“开关瞬态功耗”的驱动电路技术、输入功率因数自动校正技术、智能化“故障自诊断”检测技术、智能化的电池“充放电”管理、电池性能预测技术、远程网管监控技术、图形化输出的“人-机”对话型菜单操作的大屏幕液晶显示及各种抗“干扰”抑制等新技术的不断开发和改进，使得当今的UPS电源，无论是在智能化的管理方面，产品可靠性的提高方面，还是优良的可维护性方面都获得了前所未有的进步。现在的UPS电源工业已具备有向用户提供从后备式UPS、在线互动式UPS、Delta变换型UPS等非在线式UPS到各种双变换式的在线式UPS（包括无输出隔离变压器的“高频”在线式UPS、带双原边绕组（交流旁路和逆变器输出）输出隔离变压器的在线式UPS电源）的能力。UPS单机的输出功率从几百伏安级的小型单相UPS到三进/三出型的1000KVA数量级的大型大线式UPS。不同的用户可以根据自己的经济实力和所需要保护的信息产品及工业自动化控制设备的重要性来挑选自己所需的UPS产品。在此有一点需特别说明的是：从应用技术的角度度看，尽管所有上述的UPS都能完成“不间断”地向用户的负载提供电源供应的任务，然而，只有带双输出隔离变压器的双变换型在线式UPS才有可能向用户的负载提供稳压、无频率突变/稳频、无“干扰”存在的和波形失真度极小的“全天候”的高质量正弦波电源。
从提高互联网的运行效率的角度来看，还需特别注意如何正确地设计UPS供电系统的接地系统，以便为互联网能尽可能地达到100％的“高可利用率”创造优良的电源供电环境。对于一套设计周到，选型适当的双总线同入和双总线输出型的UPS冗余供电系统而言，它可以向用户的关键设备提供具有如下优异特性的供电系统：
（1）提供364×24小时的“高可靠性”电源，以确保用户的关键设备能不间断地获得高质量的逆变器电源；
（2）具有高“容错”功能的冗余供电体系，它能消除任何可能导致出现“单点瓶颈”型的故障隐患；；
（3）在确保用户的负载由UPS的“逆变器电源”连续供电的条件下，具有对UPS冗余供电系统中的某台UPS执行“安全停电”的定期维修/故障检修的能力；
（4）这种冗余供电系统，即使在遇到如下“突发性故障”时，负责向用户的关键负载供电的UPS系统既不会进入由“市电交流旁路”供电的状态，也不会进入“瞬间”供电中断/停电的状态；
（5）确保互联网系统在它的数据的处理、存储和传输过程中获得尽可能低的误码率和低的数据丢包率，从而为互联网的安全、可靠和高速的运行创造优异的供电条件。
摘自《网络世界》
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