在策劃本次專題之前，我們在網(wǎng)上進行了一次模塊化UPS的使用情況調(diào)查。調(diào)查結果讓我們感到有些意外，只有11.1%的受訪者已采用了模塊化UPS，高達55.6的受訪者表示，在短期內(nèi)不會考慮采用模塊化UPS。
　　模塊化UPS的優(yōu)點很多，如高可用、綠色環(huán)保等。但模塊化UPS進入中國市場已有五六年時間，仍無法成為應用的主流，其中原因是什么呢？

價格問題

　　單純從產(chǎn)品的價格上看，單臺模塊化UPS的價格大約比傳統(tǒng)UPS高30%。在企業(yè)IT預算日益緊縮的今天，高價格會不會是阻礙模塊化UPS快速普及的一個重要原因？

科士達開發(fā)與工程二部 陳永華

　　模塊化UPS要解決N+X并聯(lián)冗余、熱插拔、高效率、高功率密度等技術難題，這導致廠家的研發(fā)和生產(chǎn)成本較高。因此，模塊化UPS的售價比傳統(tǒng)UPS稍高。但是，由于模塊UPS的效率高，功率密度高，擴容與維修方便，其后續(xù)的使用成本會比較低，這主要體現(xiàn)在四方面：第一，模塊化UPS易于擴容，后續(xù)擴容只需購買所需的電源模塊即可，沒有線路改造等成本；第二，模塊化UPS的功率密度高，可有效節(jié)省占地空間；第三，模塊化UPS的效率高，可以節(jié)能；第四，模塊化UPS的停機檢修時間為零，減少了維護成本。

中達電通UPS產(chǎn)品開發(fā)處總監(jiān) 陳冰

　　模塊化UPS都是冗余系統(tǒng)，例如臺達HIFT容錯UPS可由5個20kVA的模塊組成80kVA N+1系統(tǒng)，其可靠性和可用性遠高于80kVA單機UPS。如果用單機UPS組成同樣性能的系統(tǒng)，那么需要用兩臺80kVA單機組成1+1冗余系統(tǒng)，或者用40kVA的單機組成2+1系統(tǒng)，還可以采用20kVA的單機組成4+1系統(tǒng)。但是不管采用哪種單機UPS的組合方式，把單機設備的價格和后備冗余系統(tǒng)的價格加起來，其總體價格并不比模塊化UPS便宜。

施耐德電氣IT事業(yè)部大中國區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 于穎

　　用戶習慣比較單個產(chǎn)品的售價，但是將傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS放在一起比較并不公平。例如，模塊化UPS具有N+X的冗余性，而傳統(tǒng)UPS要實現(xiàn)冗余性，至少需要兩臺以上的設備才行。對于IT預算十分有限的用戶來說，模塊化UPS無疑是一個好的選擇。

GA(中國)產(chǎn)品經(jīng)理 趙如灼

　　總體擁有成本分為設備購置成本(CAPEX)和全生命周期運維成本(OPEX)兩部分。從CAPEX上看，在相同功率的情況下，模塊化UPS的價格介于單臺傳統(tǒng)UPS和1+1配置的兩臺傳統(tǒng)UPS之間。但是，模塊化UPS只要增加少量冗余模塊，即增加X/(N+X)的成本，就可達到傳統(tǒng)UPS在1+1配置時的高可靠性和冗余性。從OPEX上看，模塊化UPS的成本優(yōu)勢更加明顯。

伊頓電氣電能質量控制業(yè)務北亞區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 劉光勇

　　伊頓的一個客戶在新建一個信息中心機房時，原計劃初期采用兩臺40kVA的塔式UPS，組成1+1并聯(lián)供電系統(tǒng)，待負載增加時，再增加一臺40kVA的塔式UPS，構成2+1的并聯(lián)供電系統(tǒng)。當時，伊頓曾建議客戶采用模塊化UPS?？蛻粽J為，模塊化UPS雖好，但是價格太貴。當塔式UPS的方案完成時，用戶才發(fā)現(xiàn)，機房根本放不下相關的電池和配電柜，只能換用模塊化UPS。按照伊頓設計的模塊化UPS方案，客戶的機房不僅能放下所有的設備，而且機房看起來非常整潔、美觀。讓用戶意想不到的是，模塊化UPS方案和塔式UPS方案的價格相差無幾。

維修問題

　　UPS的維護問題不容忽視。傳統(tǒng)UPS出現(xiàn)故障后，不僅需要專業(yè)維修人員上門修理，而且需要停機等待很長時間，這對于必須保證業(yè)務連續(xù)性的用戶來說是一個十分棘手的問題。按照模塊化UPS廠商的說法，模塊化UPS的維修時間為零，實際情況真是如此嗎？

廈門科華恒盛股份有限公司產(chǎn)品線總監(jiān) 林金水

　　模塊化UPS最大的優(yōu)勢在于，可以進行現(xiàn)場維護。維護人員不僅可以在現(xiàn)場十分容易地進行故障判斷，而且可以進行模塊的在線更換，修復速度非?？?。
　　要想充分發(fā)揮模塊化UPS快速維護的優(yōu)勢，廠商需要做到以下幾點：第一，廠家的服務網(wǎng)點覆蓋面廣，備件齊全，否則當故障出現(xiàn)時，再從廠家或者進口品牌代理點臨時發(fā)貨，其維修周期將變長，體現(xiàn)不出模塊化UPS易維護的優(yōu)勢；第二，在保修期過后，更換模塊的維修方式對用戶的經(jīng)濟承受能力要求較高；第三，維護人員應具有相當高的技術水平。

中達電通UPS產(chǎn)品開發(fā)處總監(jiān) 陳冰

　　以前客戶使用UPS，更多地是為在市電斷電時，UPS能夠提供一段延時，讓用戶完成數(shù)據(jù)的保存工作。但是現(xiàn)在，客戶購買UPS，更多地是為保證系統(tǒng)的連續(xù)性。這是一個很大的變化。眾所周知，作為電力電子設備的一種，即使UPS再可靠，也不可能永遠不壞。UPS一旦出現(xiàn)故障，客戶的系統(tǒng)就無法連續(xù)工作。既然UPS也會出現(xiàn)故障，那么有沒有一種系統(tǒng)可以在UPS出現(xiàn)故障時仍能繼續(xù)供電，并且可以快速修復故障呢？這就涉及到UPS的可用性問題。
　　如今，越來越多的客戶開始關注UPS的可用性。可用性是傳統(tǒng)UPS和模塊化UPS之間最大的差別所在。傳統(tǒng)UPS一旦出現(xiàn)問題，客戶需要報修，廠家的工程師首先要進行故障判斷，然后再上門進行現(xiàn)場維修。在這個過程中，有很多不可控的因素會導致UPS的修復周期延長，比如堵車或工程師帶錯備件等。

　　模塊化UPS本身就是冗余系統(tǒng)。當一個模塊出現(xiàn)故障時，用戶可以在系統(tǒng)不斷電的情況下快速進行熱插拔，對系統(tǒng)進行修復，之后將損壞的模塊返回廠家維修即可。模塊化UPS的修復過程和修復時間是可控的。

伊頓電氣電能質量控制業(yè)務北亞區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 劉光勇

　　當傳統(tǒng)UPS出現(xiàn)問題時，專業(yè)客服人員首先要對UPS的故障進行判斷，然后需要借助專業(yè)的設備進行維修。這樣不僅需要用戶等待較長的時間，而且萬一用戶和客服人員之間的溝通出現(xiàn)偏差，導致客服人員沒有攜帶正確的專業(yè)設備和替換備件，很可能造成二次維修。當然，對于擁有密集服務網(wǎng)絡和大量專業(yè)客服工程師的廠家來說，出現(xiàn)這種情況的可能性較小。相比較而言，模塊化UPS的維修比較簡單。用戶自己就可以在線用新模塊替換故障模塊。在維修過程中，用戶的負載始終處于UPS的保護之下，沒有斷電的風險。
　　伊頓在西藏有個大型的金融行業(yè)客戶。該客戶采購了10多套伊頓ARRAY系列模塊化UPS產(chǎn)品。該客戶經(jīng)過多次研究論證，最終選擇模塊化UPS，主要是考慮到西藏地域廣闊，交通不便，萬一UPS出現(xiàn)異常，維修是一個很大的難題。伊頓為該客戶提供了幾個UPS模塊作為備件，同時對用戶的管理員進行了一些簡單的模塊更換培訓。這樣一來，當模塊化UPS出現(xiàn)異常時，用戶自己就可以對故障進行處理，十分方便。

節(jié)能問題

　　電源產(chǎn)品更要追求綠色環(huán)保。有人說，模塊化UPS天生就是綠色環(huán)保的產(chǎn)品。事實果真如此嗎？

中國電源學會理事 王其英

　　對于UPS來說，模塊化結構絕大多數(shù)都是高頻化結構，其工作頻率高于20kHz，超出人耳的聽覺范圍。因此，模塊化UPS在運行時是安靜的。但是，工頻機的變壓器和電抗器的聲音常常令人心煩意亂。
　　因為高頻化模塊UPS的輸入功率因數(shù)都在0.99以上，對電網(wǎng)而言幾乎是線性負載，所以基本不會破壞市電電網(wǎng)電壓的正弦波形，諧波含量小于5%。400kVA以下的單機工頻UPS通常采用6脈沖整流，輸入功率因數(shù)約為0.8，諧波含量達30%，尤其是5次和7次諧波能量較大，會干擾用電設備。

施耐德電氣IT事業(yè)部大中國區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 于穎

　　用戶首先要搞清綠色數(shù)據(jù)中心的概念。綠色數(shù)據(jù)中心涉及兩個方面的問題：一是整體設計的科學合理和設備的節(jié)能環(huán)保，通過科學的機房設計和優(yōu)化，形成動力環(huán)境的最優(yōu)化配置，在保障機房設備穩(wěn)定運行的同時節(jié)省能耗；二是在保證業(yè)務安全運營和可擴展性的同時，合理規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的使用壽命，爭取達到總體擁有成本最小化。從以上兩點可以看出，綠色數(shù)據(jù)中心是一個復雜的系統(tǒng)，除相關設備以外，還涉及設計、規(guī)劃和管理等多個方面的問題。

GA(中國)產(chǎn)品經(jīng)理 趙如灼

　　得益于數(shù)字技術及成熟的電力電子器件技術，模塊化UPS是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品：首先，模塊化UPS的功率因數(shù)約為1，輸入諧波小于3%，因此減少了對電網(wǎng)的污染，同時減輕了前級輸入變壓器、發(fā)電機及輸電線纜的負擔；其次，模塊化UPS的整機效率達到96%，大大降低了電力損耗，同時降低了整機的散熱量及噪音輸出；最后，模塊化UPS的停機時間為零，具有純凈的電源輸出和很強的負載適應能力，使得負載運行的可靠性大幅提高。

中達電通UPS產(chǎn)品開發(fā)處總監(jiān) 陳冰

　　大部分模塊化UPS采用的都是無變壓器的設計和IGBT整流。相比傳統(tǒng)的采用可控硅整流技術的UPS，模塊化UPS的整機效率有很大幅度的提升。以臺達HIFT UPS為例，當負載為15%時，HIFT UPS的整機效率可以超過90%；當負載為27%時，HIFT UPS的整機效率超過94%。HIFT UPS是綠色環(huán)保型UPS。HIFT UPS采用無鉛生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品包裝可以回收。

伊頓電氣電能質量控制業(yè)務北亞區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 劉光勇

　　模塊化UPS天生就是綠色環(huán)保產(chǎn)品。模塊化UPS可以實現(xiàn)多模塊并聯(lián)冗余以及在線熱更換。模塊化UPS系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的模擬控制技術，轉而采用運算能力更高、功能更強的數(shù)字信號處理技術。采用數(shù)字信號處理技術不僅能夠提升系統(tǒng)的可靠性，而且可以減少模擬回路電子元件的使用。憑借強大的數(shù)字運算處理能力，再加上IGBT高頻逆變技術和主動功率因數(shù)校正技術，在不借助外加濾波器的情況下，模塊化UPS的輸入功率因數(shù)可以超過0.99，輸入電流諧波可以控制在5%以內(nèi)。

可靠性問題

　　模塊化UPS剛興起時，因為技術不成熟，產(chǎn)品的故障率比較高。對于模塊化UPS的可靠性，有人提出這樣的觀點：原來一臺UPS是一套電路，現(xiàn)在模塊化UPS變成數(shù)套電路，多一個環(huán)節(jié)就多一個故障點，所以N+X模塊化結構的可靠性不會很高。

施耐德電氣IT事業(yè)部大中國區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 于穎

　　可靠性是指在規(guī)定環(huán)境條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力。此定義既適用于一個系統(tǒng)，也適用于一臺設備，通常用平均無故障時間(MTBF)來表示?？捎眯灾冈谑褂眠^程中(尤其在不間斷連續(xù)使用的情況下)，系統(tǒng)可以正常使用的時間與總時間之比。
　　現(xiàn)在，衡量供電系統(tǒng)更多使用的是可用性指標。在單UPS供電系統(tǒng)中，模塊化UPS由于具有N+X冗余性，其可用性能達到99.93%。在單UPS供電系統(tǒng)中，傳統(tǒng)UPS的可用性為99.92%，如果采用雙機系統(tǒng)，可用性能提高到99.93%。在雙總線系統(tǒng)中，采用傳統(tǒng)UPS構建2N系統(tǒng)，其可用性能達到99.9994%，而由模塊化UPS構建的2(N+1)系統(tǒng)的可用性高達99.99997%。
　　由此可見，傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS在可用性方面的差別不是很大，究竟采用哪種產(chǎn)品，主要取決于整體機房設計、應用關鍵性和投資預算等因素。

GA(中國)產(chǎn)品經(jīng)理 趙如灼

　　可用性=平均故障間隔時間/(平均故障間隔時間+平均故障恢復時間)。一般而言，單一UPS模塊比單一傳統(tǒng)UPS主機的可靠性略低或基本相當。由單一系統(tǒng)模塊化UPS構建的N+1系統(tǒng)的可靠性也略低于傳統(tǒng)UPS的1+1系統(tǒng)(冗余度都是100%)。但是，模塊化UPS可以輕易組成N+2～N+X系統(tǒng)，最多可以實現(xiàn)N次冗余，因此可靠性能成倍增加，而成本增加卻不多。由模塊化UPS組成的N+X系統(tǒng)，當X大于2時，理論上平均故障恢復時間為零，其可用性大大高于由傳統(tǒng)UPS構成的1+1系統(tǒng)。

中達電通UPS產(chǎn)品開發(fā)處總監(jiān) 陳冰

　　模塊化UPS無論是可靠性還是可用性，都高于傳統(tǒng)的UPS。
　　很多人認為模塊化UPS的可靠性不如傳統(tǒng)UPS，可能是從模塊損壞率這方面考慮的。模塊化UPS的單個模塊的可靠性級別與單機UPS是相同的。因為模塊化UPS的模塊數(shù)量比單機UPS多，所以模塊化UPS的模塊故障率比單機UPS高。
　　從系統(tǒng)架構上考慮，因為模塊化UPS是多個模塊并聯(lián)運行，中間節(jié)點增加，所以有些人會認為，節(jié)點多就意味著不可控的因素增多，模塊化UPS的可靠性就差。在整個供電系統(tǒng)中，節(jié)點越多可靠性確實越差。但是，用戶必須分辨一下，這些節(jié)點是串聯(lián)的還是并聯(lián)的。如果一個系統(tǒng)的所有節(jié)點都是串聯(lián)的，那么節(jié)點越多，可靠性肯定越差；如果所有節(jié)點是并聯(lián)的，并聯(lián)的節(jié)點只作為冗余備份，那么節(jié)點多并不一定意味著系統(tǒng)的可靠性差，相反可靠性會更好。

科士達開發(fā)與工程二部 陳永華

　　模塊化UPS雖然具有熱插拔、功率密度高等優(yōu)點，但這些優(yōu)點也帶來了一些問題。以熱插拔功能為例，目前熱插拔連接方式的可靠性比傳統(tǒng)連接方式稍差。如果模塊化UPS與傳統(tǒng)UPS在其他方面的可靠性沒有差別，那么增加熱插拔功能，會降低模塊化UPS的可靠性。但是，從并機系統(tǒng)的角度來看，如果增加對熱插拔的保護，實現(xiàn)故障的隔離，熱插拔的方式就不會導致單點故障，也不會影響到并機系統(tǒng)的可用性。

功率問題

　　傳統(tǒng)UPS的功率可以達到1000kVA甚至更高，而模塊化UPS受限于單個模塊的功率，在功率水平上與傳統(tǒng)UPS存在一定差距。因此，在一些需要大功率、高可靠的UPS的應用場合，模塊化UPS的普及率遠遠不及傳統(tǒng)UPS。

施耐德電氣IT事業(yè)部大中國區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 于穎

　　從功率水平的角度看，傳統(tǒng)UPS和模塊化UPS沒有區(qū)別，更談不上孰優(yōu)孰劣。施耐德電氣推出的單個模塊25kW的模塊化UPS， 可擴展到500kW，通過4臺并機，功率最高可達2MW。施耐德電氣還有單個模塊200kW的UPS，功率最高可擴展至1600kW，可實現(xiàn)8臺并機。
　　對于一些需要大功率UPS的應用場合，模塊化UPS完全可以滿足用戶的需求，不僅能節(jié)省空間，降低安裝和運輸成本，而且擴展靈活，維修方便，高效節(jié)能。

GA(中國)產(chǎn)品經(jīng)理 趙如灼

　　模塊化UPS的關鍵技術是模塊并聯(lián)后的同步和均流技術。如今，更高功率的單一模塊逐漸成為主流。幾十個功率模塊并聯(lián)應用，完全可以達到傳統(tǒng)UPS的功率輸出水平。
　　目前，GA單機架模塊UPS的輸出功率可以達到250kW，4臺并聯(lián)可以達到1000kW輸出功率。在國內(nèi)，GA已經(jīng)有三四十個模塊并聯(lián)應用的成功案例。

艾默生網(wǎng)絡能源

　　面向國內(nèi)較早應用模塊化UPS的通信、金融、能源、IT等領域的用戶，艾默生網(wǎng)絡能源推出了整機效率高達97%、支持N+1多機并機運行(多至6臺)、單機容量80kVA～800kVA的大型UPS系統(tǒng)。
　　艾默生網(wǎng)絡能源的大功率模塊化UPS在可靠性、穩(wěn)定性、可用性、擴容能力和智能化方面表現(xiàn)優(yōu)異。
　　為滿足下一代數(shù)據(jù)中心的應用要求，艾默生網(wǎng)絡能源陸續(xù)推出Hipulse-U系列、Hipulse-NXL系列等新一代大型UPS產(chǎn)品。這些產(chǎn)品應用業(yè)界最新的DSP數(shù)控技術，穩(wěn)定性更高，輸出功率因數(shù)達到0.9，帶載能力更強。

伊頓電氣電能質量控制業(yè)務北亞區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理 劉光勇

　　目前，模塊化UPS仍以中小功率為主，但是隨著模塊容量不斷增加，逐漸出現(xiàn)了中大功率的模塊化UPS。在一些大功率UPS的應用場合，負載的重要性更高，相對來說，用戶在選擇UPS時會更保守。
　　但是，隨著模塊化UPS的應用越來越廣泛，用戶對模塊化產(chǎn)品的認可度會越來越高。比如，電信行業(yè)用戶對大功率模塊化UPS產(chǎn)品持歡迎的態(tài)度。這必將促進UPS廠商加速研發(fā)大功率模塊化UPS。

科士達開發(fā)與工程二部 陳永華

　　模塊化UPS的安裝方式?jīng)Q定了單個模塊的功率不會太大。從功率水平的角度看，這無疑是模塊化UPS的短板。模塊化UPS的出現(xiàn)為用戶提供了一種新的供電方案設計思路——區(qū)域供電，即將供電場所劃分成不同的區(qū)域，按不同的區(qū)域配置不同的供電系統(tǒng)。
　　在某些應用場合，如果用戶對單機容量有要求，模塊化UPS可能不太適合。但是采用N+X的方案，模塊化UPS還是具有一定優(yōu)勢的，再輔以區(qū)域供電的方案，完全能夠滿足大功率應用的需求。