在现代电力保障系统中，UPS（不间断电源）起着至关重要的作用。为了提高供电的可靠性和稳定性，UPS 电源并机方案得到了广泛应用。本文将详细介绍五种常用的 UPS 电源并机方案，揭示其原理，分析各自的优劣，帮助读者根据实际需求做出合适的选择。

1、模块化并机 + 外置静态开关模式

这是一种较为的并机模式，虽然成本较高，但在可靠性和性能方面表现出色。其结构如图所示：

图 1 模块化并机 + 外置静态开关模式

优点：

• 当任一台 UPS 故障停机后，负载可以由剩余的 UPS 承担，确保供电的连续性。
• 正常工作时，负载由所有 UPS 分担，负载率较低，有利于延长 UPS 的使用寿命。
• 设置了独立的 STS（静态切换开关），并设有 STS 的维修旁路，便于维护，提高了 STS 故障时的可靠性，降低了风险点。
• 负载可以分散配置，进一步降低了风险系数。

缺点：

• 增设的设备较多，包括 2 台 UPS、2 台 STS 和 1 台市电配电柜，需要较大的占地面积。
• 投资额较大，对于预算有限的用户来说可能不太适用。

2、并联式 UPS 热备份系统

这是目前常用的并机方式，虽然成本不低，但可靠性较高，物有所值。如果想节省成本，还可以采用 2+1 并机方式，即三台 UPS 并机，任何一台故障都不会影响正常供电。以下是 1+1 并机的原理图：

图 2 并联式 UPS 热备份系统

优点：

• 任一台 UPS 故障停机后，负载可以由剩余的 UPS 承担，保证了供电的稳定性。
• 正常工作时，负载由所有 UPS 分担，负载率低，提高了 UPS 的工作效率。
• 市电停止时，电池续航时间为所有电池组的累加时间，延长了供电时间。

缺点：

• 技术要求高，调试复杂，要求并机的 UPS 品牌、型号、规格一致。
• 对各台 UPS 的输出同步性要求高，一旦不同步产生环流，有可能导致短路故障。

3、旁路式 UPS 热备份系统

旁路式 UPS 冗余模式属于热备模式，即在同一时刻只用一台 UPS 为负载提供电力，另一台处于等待状态，一旦运行着的主 UPS 故障，等待的 UPS 立即接管负载。其原理如下：

图 3 旁路式 UPS 热备份系统

优点：

• 易实现后期改造，不同品牌、不同容量的 UPS 都可以组建。
• 可分开维保，且在维保时负载仍受 UPS 保护。
• 运行效率高于串联式 UPS。
• 市电停止时，电池续航时间为两组电池组的累加时间。

缺点：

• UPS1 的静态旁路开关为系统瓶颈，一旦故障可能导致负载断电。
• UPS2 长期空载运行，效率低，且电池组长期得不到放电，寿命下降。

4、串联式 UPS 热备份系统

串联式 UPS 是早期受 UPS 技术落后限制而采取的一种冗余模式，现在已经较少使用。其原理如下：

图 4 串联式 UPS 热备份系统

优点：

• 任一台 UPS 故障停机后，负载可以由剩余的 UPS 承担。
• 正常工作时，负载由所有 UPS 分担，负载率低。
• 设置独立的 STS 静态切换开关，并设有 STS 的维修旁路，便于维护，提高了 STS 故障时的可靠性，降低了风险点。
• 负载也可分散配置，降低了风险系数。

缺点：

• 增设设备较多，需要较大的占地面积。
• 投资额较大。

5、单机在线式 UPS

前面介绍了并机冗余模式，来看一下 UPS 单机的原理：

图 5 单机在线式 UPS

优点：

• 系统构架简单，控制逻辑易实现，造价低。

缺点：

• 静态旁路开关为系统瓶颈，一旦故障可能导致负载断电。
• 整机故障需更换时需要停电（可通过增加外部旁路解决）。
• 维保时切换到旁路市电供电，负载不受保护。