双变换式UPS在电视中心的应用已经有数十年的历史,在不同时期,其技术基础、产品体系、规模等千差万别,在这里仅针对目前最成熟的双变换式UPS作简要回顾。
塔式双变换型UPS是将控制功能、整流充电、逆变器等安装在一个体积较大的非标准机体内,是一个功能完整的单机。塔式机安装时,接好交流市电输入、UPS输出电缆以及电池组,安装即完成。电视中心的电源安全性是重中之重,电源一旦中断,将“一失万无”,且在短时间内难以恢复,造成停播和设备损坏事故。为了进一步增加电源的安全性,UPS厂商采用了多种冗余和容错的技术方案,串联冗余和并联冗余是两种主要的UPS冗余技术。
UPS串联冗余的连接如图1所示,这种连接要求主用UPS有旁路输入,将备用UPS的输出接到主用UPS的旁路输入即可。这种冗余连接模式对两台UPS的一致性要求较低,不同品牌、不同容量都可以连接,只需连接四根电缆(3L+1N),不需任何控制电缆,是最安全、最可行的连接模式。当主用UPS发生故障或维护性停机时,静态旁路或维修旁路将备用UPS的输出送到负载设备,实现了对负载设备的保护。但这种串联冗余方案也有不足之处,备用UPS长期处于空载状态,一旦主用UPS发生故障,备用UPS不一定能带动负载,当然这样的概率是较低的。就好比一个健康的人，很长一段时间没有干活，偶尔有一天干点活就会有身体不适的现象。
笔者对UPS串联冗余的这一不足之处有一种改进方案,连接方式,如图2所示。两台UPS始终带有负载,在任何一台UPS出现故障的前后时刻,另一台UPS的负载始终维持不变。
UPS并联冗余的连接如图3所示。该方案对于UPS一致性、电力前级、施工工艺等要求非常高,适合一次建设到位。两台UPS的品牌、型号、配置必须完全一致,并且必须有并联功能。对电力的要求,主要是主、备用UPS的主路电必须来自同一变压器,旁路电源也必须来自同一变压器,但主路电、旁路电可以来自不同的变压器。安装时,两台UPS应尽量靠近,当然并排安装最好,两台UPS的电缆规格、长度应一致,避免出现交流电相位滞后带来的控制失锁。UPS串联冗余、并联冗余提高了电源总线的供电可靠性,但输出端作为单总线,其路由上的电缆、分配开关、机柜开关仍然是单故障点。目前,新建的电视中心普遍采用双总线到机柜的配电方式,对于双电源设备,将主、备电源线分别插入主、备电源回路;对于具有主备功能之分的单电源设备,则将主、备设备的电源线分别插入主、备电源回路。广电总局62令将电视中心的双电源总线定为强制性标准。