Praca równoległa N+1 przy wykorzystaniu zasilacza modułowego UPS

Stosowanie układu N+1 jest wyjątkowo korzystne przy zastosowaniu UPS-a o budowie modułowej, gdyż nie występują wtedy problemy związane z budową instalacji zasilającej ze względu na stosowanie tylko jednego urządzenia. Rozwiązanie takie cechuje się również wysokim poziomem zdolności adaptacyjnych, gdyż pozwala dostosować moc UPS-a do nowych wymagań systemu i aktualnych potrzeb. Modularna i składająca się ze standardowych elementów infrastruktura zasilania może być także w razie potrzeby zdemontowana i przekonfigurowana, dzięki czemu można ograniczyć koszty przeniesienia systemu teleinformatycznego. Należy zauważyć, iż obsługa systemu dzięki standaryzacji aparatury rozdzielczej i okablowania służącego do połączenia zasilacza UPS z zasilanymi urządzeniami jest o wiele prostsza. Montaż wszystkich komponentów w znormalizowanych szafach przemysłowych daje ponadto możliwość wprowadzania zmian w konfiguracji, skracając do minimum okresy przestoju. Dzięki użyciu standardowych elementów znacznemu skróceniu ulega również czas napraw, gdyż nie potrzeba wykonywać skomplikowanego demontażu. Przechowywanie w miejscu instalacji części zamiennych pozwala na skrócenie średniego czasu naprawy, a zoptymalizowanie pod standardowe elementy systemu zarządzania jego konfiguracją jest zdecydowanie prostsze.

Konstrukcja modułowa daje również teoretycznie większą pewność co do jakości sprzętu, ponieważ produkowane są duże serie mniejszych urządzeń zamiast mniejszej liczby dużych urządzeń, co w konsekwencji powinno ograniczać liczbę defektów. Więcej produkowanych modułów umożliwia większą automatyzację procesu produkcji, co powinno z kolei wpływać na redukcję kosztów i niższą cenę przy tych samych parametrach urządzeń.

Konfiguracja nadmiarowa "niezależna"

Z zasilaczy o mocach od kilku do kilkunastu kVA, które nie pozwalają na pracę w trybie równoległym, również można budować układy nadmiarowe. W układzie takim są dwa zasilacze o tych samych mocach (każdy o mocy mniejszej bądź równej mocy odbiorników), przy czym tylko jeden może zasilać odbiory - drugi pracuje nieobciążony. UPS dodatkowy zasila statyczny tor obejściowy głównego UPS-a. Konfiguracja taka wymaga, aby podstawowy moduł UPS dysponował osobnym wejściem statycznego obwodu obejściowego. To sposób na zapewnienie pewnego stopnia nadmiarowości w konfiguracji, która wcześniej jej nie zawierała, bez całkowitej wymiany istniejącego zasilacza UPS. Jeśli wystąpi zakłócenie, które powoduje przełączenie obciążenia zasilacza podstawowego na statyczny tor obejściowy, UPS (moduł) dodatkowy przejmuje pełne obciążenie.

W wariancie tym niezmiernie ważne jest, aby jednostka zapasowa była tak dobrana, by przejąć obciążenie w odpowiednio krótkim czasie. W przeciwnym razie może on przełączyć się na tor obejściowy i system IT może zostać pozbawiony napięcia. Taki układ nie jest jednak w stanie zapewnić zasilania ciągłego, gdyż czas przełączania, który jest sumą czasu detekcji zakłócenia i szybkości działania przełącznika statycznego, jest równocześnie czasem zaniku napięcia zasilania. Czas stanu nieustalonego związanego z takim przełączeniem może wahać się od kilkunastu do kilkudziesięciu milisekund w zależności od zastosowanego przełącznika oraz od tego, w którym miejscu sinusoidy napięcia wyjściowego nastąpiło przełączenie.

Do zalet takiego rozwiązania należy zaliczyć możliwość elastycznego doboru zasilaczy (możliwość łączenia UPS-ów różnych producentów) oraz brak konieczności synchronizacji jednostek. Do głównych wad - niższą sprawność oraz zwiększone wymagania dotyczące parametrów dynamicznych, związane z nagłym skokiem obciążenia dla zasilacza dodatkowego. W razie konieczności prowadzenia prac serwisowych w jednym z UPS-ów, wystarczy przełączyć obciążenie na drugi.

Konfiguracja nadmiarowa rozproszona

Systemy nadmiarowe rozproszone są obecnie często stosowane ze względu na niższe koszty instalacji od rozwiązań alternatywnych. Podstawę tej konfiguracji stanowią co najmniej trzy jednostki zasilaczy UPS o niezależnych wejściowych i wyjściowych przewodach zasilających. Zaciski wyjściowe zasilaczy są połączone z obciążeniem krytycznym przy użyciu układu dystrybucji i rozdziału mocy, którego kluczowym elementem są przełączniki statyczne. Zaletą konfiguracji nadmiarowej rozproszonej jest ograniczenie pojedynczych punktów awarii, a także umożliwienie serwisowania bez przerywania zasilania odbiorników.

Obciążenia z podwójnym zasilaniem mogą być zasilane z dwóch przełączników statycznych, podczas gdy obciążenia z pojedynczym zasilaniem tylko z pojedynczego przełącznika STS. W przypadku układów opartych na pojedynczym przełączniku, to od jego poprawnej pracy zależy pewne zasilanie. Ponieważ w centrach danych maleje obecnie liczba obciążeń z pojedynczym zasilaniem, praktyczniejsze wydaje się umieszczanie przy tych obciążeniach większej liczby niewielkich, punktowych przełączników źródeł zasilania. Rozwiązanie nadmiarowe rozproszone pozwala znacząco zmniejszyć początkowe nakłady inwestycyjne, gdyż ilość zainstalowanych UPS-ów zależy od mocy aktualnie funkcjonujących urządzeń. W konfiguracji nadmiarowej rozproszonej stosuje się praktycznie wszystkie spotykane obecnie topologie zasilaczy. Zasilacze stosowane w tym wariancie mogą być przystosowane do montażu w standardowej szafie oraz wykonane jako wolno stojące. Najczęściej stosowanymi zasilaczami UPS dla tego sposobu zabezpieczenia są urządzenia wykonane w technologii "line-interactive", choć użytkownicy decydują się na zasilacze zbudowane w topologii "on-line". Do głównych zalet tego systemu należy zaliczyć możliwość serwisowania poszczególnych jednostek UPS, przełączników i innych urządzeń rozdzielczych bez przełączania obciążeń w tryb obejściowy. Do podstawowych wad tej konfiguracji należy zależność od poprawnego funkcjonowania przełączników STS. Układ ten może być również trudny do zarządzania ze względu na wielość trybów działania.