ABB是全球技术领导企业,致力于推动行业数字化转型升级,基于超过130年的创新历史。
ABB 系列PW 33 UPS使用的是分散控制逻辑原理(DPA), 是第二代无变压器UPS技术的领先者。PW 33 DPA原理:监控、控制屏、控制转换部分、静态旁路、电池充电器全部分散做到UPS系统,暨每台设备有各自的功率单元、旁路、中央处理器、控制面板和独立的电池配置。
PW 33技术比起传统的并联技术更可靠。
传统并机:由两个或两个以上的UPS单机并联在一起,其中一个UPS单机故障,其它的可以自动承担负荷。传统的并联冗余配置采用固定的主从关系的UPS单元,即集中式控制单元。 主逻辑向所有从属设备发出自己的命令。不幸的是这会为整个系统导致一个单点故障,因为如果主逻辑或与从属设备通信失败,就会使整个UPS系统陷入困境。
PW 33技术是具有独立规章和逻辑总线的多主逻辑概念而开发的。允许系统具有并联能力,并保持最高的可用性。业界独家拥有的领先的并联技术可以建立一个并联冗余系统,从而在任何时候都能保障负载功率输出。其独特的分散设计消除了传统并联UPS所固有的系统存在单一故障点的问题,并成指数地提高了整个系统的可靠性。
PW 33技术允许多达10台UPS的并联和冗余配置来均分负载。在设计上完全冗余不需要脆弱的主逻辑,只需给PW 33 UPS供电,就可提供自均分负载的冗余。
ABB监控输出与UPS监控同一个接口,ABB可以在每个设备上显示、也可以控制整个系统UPS。
每台UPS单独的硬部件的控制:CPU 控制和管理、整流器、升压器、逆变器和静态转换开关的控制电路都是冗余。任何部件失效都不会影响对系统输出端关键负载的供电(容错)
每一台单独的控制软件的功能都是冗余的。 任何软件的失效都不会影响对系统输出端关键负载的供电(软件容错)
电池配置:可以一个机柜一组电池,也可以一个机柜一组或所有机柜一组。
ABB由于没有公共部分,监控、旁路、电池充电器、控制屏都做到每台设备中了,没有单点故障点,不会出现单点故障而需要整机停机检修。大大提高了UPS可维护性。
ABB单机能做到500KVA,支持10台并联运行,系统可以做到5MW,目前都是全球很大的UPS电源系统。
在低负载率运行时,ABB UPS都能实现非常高的效率96%;在低至25%负载率下,PW 33 系列UPS仍有95%的效率。
ABB PW 33系列UPS在额定电压为380V时,负载 < 100 %时输入电压范围容限在–23 %至+15 %;负载< 80 %时输入电压范围容限在–30 %至+15 %,负载< 60 %时输入电压范围容限在–40 %至+15 %。
据统计电压适应范围每增加1%,故障少0.1%。
ABB总输入电流失真THDi在100%负载时小于3.5%。
ABB输出稳压精度小于±1%,输出稳压精度高。如果稳压精度差容易造成主设备故障。
A、系统重量(功率密度), ABB 228KG/100kVA,系统功率密度高。
B、占地面积/功率=功率密度, ABB高达344kW/ m2 (100 kVA系统)。
C、噪音水平(取决于设备功率),ABB采用智能温控风扇,100KVA最大噪音<64dBA。
A、设备自检,ABB启动时,系统会自检,由内置CPU/ 静态旁路/整流和逆变器/充电器等所有的功能份,在进行投入整体系统之前能做100%的自检。
B、转旁路、开/关机等重要操作,采用双键等保护确认功能。
C、操作和运行数据记录,ABB是硬保护(黑匣子功能)。
D、设备具有相序自动识别和保护功能,自动检测并进行报警提示,不会影响设备运行。
整机ABB可靠性高。ABB采用(3+1)个达到99.9999%可靠性。
ABB UPS主机系统具有容量冗余和机柜备份,保证系统的高可靠性并具有在线维修能力,尽量减少系统的故障点,系统的可用性大于99.9999%,其计算公式如下:
平均无故障时间(MTBFUPS):
可用性计算如下:
在计算UPS配置的可靠性时,可用性(A)是一个重要的参数。A的定义如下:
A=
从上述公式看到UPS的可用性依赖于:
MTBFUPS = UPS平均故障间隔时间
MTTRUPS = UPS平均修复时间
ABB UPS配置:并机机柜冗余;MTBFUPS =625000h;MTTRUPS=0.2h
A=625000/(625000+0.2)=0.999999=99.9999%
并联冗余配置 |
可靠性(MTBFUPS) |
故障率 (λ) |
(1+1) 冗余配置 |
1’250’000 [h] |
~ 0.8 10-6 [h-1] |
(2+1) 冗余配置 |
830’000 [h] |
~ 1.2 10-6 [h-1] |
(3+1) 冗余配置 |
625’000 [h] |
~ 1.6 10-6 [h-1] |
(4+1) 冗余配置 |
500’000 [h] |
~ 2.0 10-6 [h-1] |
(5+1) 冗余配置 |
420’000 [h] |
~ 2.4 10-6 [h-1] |
(6+1) 冗余配置 |
360’000 [h] |
~ 2.8 10-6 [h-1] |
(7+1) 冗余配置 |
310’000 [h] |
~ 3.2 10-6 [h-1] |
(8+1) 冗余配置 |
280’000 [h] |
~ 3.6 10-6 [h-1] |
(9+1) 冗余配置 |
250’000 [h] |
~ 4.0 10-6 [h-1] |
(10+1) 冗余配置 |
230’000 [h] |
~ 4.4 10-6 [h-1] |
(11+1) 冗余配置 |
210’000 [h] |
~ 4.8 10-6 [h-1] |
(12+1) 冗余配置 |
190’000 [h] |
~ 5.2 10-6 [h-1] |
(13+1) 冗余配置 |
180’000 [h] |
~ 5.6 10-6 [h-1] |
(14+1) 冗余配置 |
170’000 [h] |
~ 6.0 10-6 [h-1] |
(15+1) 冗余配置 |
156’000 [h] |
~ 6.4 10-6 [h-1] |
(16+1) 冗余配置 |
150’000 [h] |
~ 6.8 10-6 [h-1] |
(17+1) 冗余配置 |
140’000 [h] |
~ 7.2 10-6 [h-1] |
(18+1) 冗余配置 |
130’000 [h] |
~ 7.6 10-6 [h-1] |
(19+1) 冗余配置 |
125’000 [h] |
~ 8.0 10-6 [h-1] |
传统的UPS的输出变压器会带来很多副作用:
ABB 的UPS采用无变压器设计和节能逆变切换(ESIS) 技术,在部分负荷和满负荷下均能实现很高效率(在双变换在线模式时,效率高达96%)。这一效率水平显著降低了UPS 系统在其寿命期间内的总拥有成本。除降低运营成本之外,ABB PW 33的UPS还延长了部件的使用寿命,进而大大提高了整体电源性能。
主要技术参数