當前，互聯網、云計算和大數據產業加速發展，全球已經掀起數字化轉型的浪潮，數據中心正在向規?；?、集中化、綠色化、布局合理化發展。作為重要基礎設施之一的 UPS 電源系統，大容量、模塊化的概念已逐漸被人們接受，模塊化產品具有工廠預制、縮短工期、快速擴容等特點， UPS 大功率、模塊化趨勢不斷加強。但隨著供電容量的增加、用電功率的提高，面對 MW 級容量的配電系統，如何構建一個安全可靠、高效運營的模塊化 UPS 系統？如何保證大功率模塊的熱插拔可靠性？如何實現大功率模塊的快速故障維護？

下面，就來看看溯高美索克曼新近推出的 MODULYS XL 大功率模塊化 UPS 的應對之道。

一、合適的模塊顆粒度

對于一個 MW 級的配電系統來說，如果仍然采用中小功率模塊的方案，會存在模塊并聯數量過多的問題。UPS 模塊并聯數量的增加，意味著系統的故障率也會顯著上升 [1]。

[2]

其中：Kpm 為模塊數量，Ts 為運行時間，MTBFpm 為模塊的平均無故障時間

以一套 1.2MW 的模塊化 UPS 系統容量為例：按照運行時間 10 年，平均 MTBF 30 萬小時計算，如果設計使用 40kW 的中小功率模塊，整個系統需要 30 個模塊，N 故障次數為 8.7 次，隨著模塊數量的增多，系統故障次數呈上升趨勢；而如果使用 200kW 的高功率模塊，整個系統僅需要6 個模塊，N 故障次數降低為 1.7 次?？梢娫谠O計大型、超大型數據中心時，需要考慮功率模塊顆

粒度的問題。雖然功率模塊的故障不至于引起 UPS 系統的輸出中斷，但是必須對此引起足夠重視。因為系統的故障率還與后期運行維護成本 TCO 相關聯，系統故障率越高，TCO 的運維成本也越高。TCO 的成本包括模塊的維修費用、運維人員的工作量、物流管理費用等。故障模塊的更換，會涉

及到更換新模塊、人工維修成本的增加，以及對客戶運行所產生的困擾。

為獲得適當的功率顆粒度，還需要在系統平均無故障時間和自身冗余之間取得平衡 – 既不會因模塊數量過多而導致的故障率增加與過高維護成本，也不會因缺少模塊而導致的可用功率有限損失?？紤]到這一點，MODULYS XL 設計與大型 UPS 系統相匹配的功率模塊，推出基于 200 kW 為

基礎單元的高功率 UPS 模塊，可部署 200 至 1200 kW 的 UPS 單機，也可以并聯安裝多達 4 臺機器，通過類似于搭樂高積木的組合方式，與 MW 級的供電系統做最合理的匹配。

二、堅固的熱插拔結構

眾所周知，熱插拔功能是實現模塊化 UPS 快速部署、快速維護的最重要功能，directadmin安裝，熱插拔部件的安全性關系到模塊的安全更換及整個系統可靠運行。而大功率模塊由于使用大電流高功率的元器件與散熱單元，模塊單元本體的重量一般較重。如果功率模塊的插拔結構設計仍采用傳統中小模塊的針孔型插座與電纜連接的方式，在模塊更換時，容易發生針孔壓壞、插座變形、接觸位置錯位方面的問題，嚴重的會帶來整個系統的故障短路風險，增加模塊與系統的故障率。

為了提高大功率模塊在熱插拔連接的堅固性與可靠性，免備案主機，MODULYS XL 特別使用了溯高美索克曼專利設計與生產的模塊熱插拔連接系統，這一連接技術源于溯高美索克曼公司開關產品的成功設計開發，整個連接系統采用全銅排設計，確保功率模塊與機柜之間連接的堅固、安全與可靠。200kW 的功率模塊僅需一個人即可在 5 分鐘內輕松完成添加或拆卸功率模塊的過程，無需連接任何其它的電源或控制電纜。

此工廠預制的連接系統包括：

機柜帶有內置的銅排母線，用于機柜之間以及和功率模塊之間互連。 利用自動伸縮式穩定裝置，實現了輕松且安全的模塊操作。 利用導軌和滾珠軸承的組合使得模塊可順暢插拔。 連接系統的機械裝置與電氣控制相耦合，保證模塊操作的安全性。 當連接扭力達到正常值后，扭力顯示器主動提示，并啟動自動保護裝置防止連接過程的人為錯誤或者過度連接。

三、創新的大模塊維護方式

模塊化 UPS 特別是大功率模塊在更換與維護方面涉及許多技術問題，并不是想象的這么簡單。例如：新舊模塊的版本兼容問題、新模塊在并入系統運行前的功能性能確認、新模塊的預測試等。