1 体系毛病率阐发
　　
　　跟着模块化UPS体系内模块并联数目的增长,体系的毛病率也会明显回升[1]。而体系的毛病率与前期运转保护本钱TCO相联系关系,体系毛病率越高,TCO运维本钱也越高。TCO的本钱包含模块的培修用度、运维职员的事情量、物流治理用度等。毛病模块的调换会涉及到调换新模块、人工培修本钱的增长,和对客户运转所发生的困扰。固然功率模块的毛病不至于惹起UPS体系的输入中止,然则必需对此惹起充足看重。
　　
　　为了办理以上成绩,必要斟酌在计划中进步功率模块的MTBF值,这个MTBF值必需大大高于传统的MTBF值。MTBF即均匀无毛病光阴,是指产物从一次毛病到下一次毛病的均匀光阴,是权衡一个产物的靠得住性目标,单元为h。均匀无毛病光阴MTBF=1/λ,λ为毛病率。依照MTBF的界说,传统的功率模块MTBFM值在300000h阁下。本文所评论辩论的MTBFM数值均指功率模块自己,不包含在动态旁路的事情。因为功率模块的毛病率λM是单个功率模块的毛病率,假如体系由K个模块并联构成的话,体系的毛病率为
 　　
　　在模块化体系的应用寿射中,模块毛病的次数为
　　
　　式中,TS为体系发生毛病的光阴频次。
　　
　　经由进程以上公式得出:在功率模块的数目与体系应用光阴确定的条件下,模块的毛病次数取决于模块的MTBFM。MTBFM越高,模块毛病的次数N越小。
　　
　　2 举例
　　
　　一套模块化UPS体系由24只模块构成,应用寿命为15年。假定它的MTBFM是传统的300000h,则将会在15年内发生11次模块毛病(拜见公式2)。图1中的1～11表如今15年中30万小时MTBF的模块发生毛病次数。
　　 
　　在以上30万小时MTBF的UPS体系的应用寿射中,用户会碰到较高的毛病发生次数,调换毛病模块所发生的本钱将极大的影响用户总领有本钱TCO。这种情况下,只要经由进程进步模块自己的MTBF来低落毛病次数。
　　
　　假如模块的MTBF为100万小时,成果就会好许多,在15年中唯一3次模块毛病。图2中的1～3表如今15年中100万小时MTBF的模块发生毛病次数。
　　 
　　另一个评价MTBF值对模块化UPS紧张性的办法,是盘算功率模块在UPS体系中发生毛病的光阴频次TM为
　　
　　异样按24只模块的体系举例,每一个模块的MTBF是30万小时,由公式(3)得均匀毛病发生的光阴TM为1.43年。假如模块的MTBF是100万小时,则均匀毛病发生的光阴TM明显改善为4.76年。30万小时MTBF与100万小时MTBF在24只模块并联冗余体系中的毛病光阴比拟如图3所示。
　　 
　　经由进程以上阐发能够得出清楚的论断:为了防止频仍的外部毛病,模块化UPS体系的功率模块MTBF必需远远高于传统的30万小时。
　　
　　3 运转本钱比拟
　　
　　经由进程以上阐发比拟,100万小时MTBF的模块在15年内仅发生3次毛病,而30万小时MTBF的模块要发生11次毛病。值得注意的是调换毛病模块将会发生额定的用度本钱,这些毛病本钱不仅仅是模块调换、模块培修的本钱用度,另有物流、和谐治理、办事方面的人工本钱。
　　
　　为了量化TCO(整体领有本钱)的本钱差别,假定模块的洽购本钱为100%,毛病模块的本钱为150%(加之培修本钱、物流、人工费等),TCO本钱的差别盘算以下:
　　
　　式中,￥1为培修用度,￥2为洽购用度。
　　
　　图4表现30万小时MTBF与100万小时MTBF模块在24只模块并联冗余体系中的TCO本钱比拟。
　　 
　　因为毛病率高,30万小时MTBF的模块将大大增长TCO运转本钱,前期将增长63%毛病模块的调换本钱。由此能够看出30万小时MTBF功率模块有以下毛病:
　　
　　①高毛病率;
　　
　　②高TCO;
　　
　　③低体系可用性。
　　
　　以上几点也印证了用户对模块化UPS最大的挂念,因为功率模块数目过量并联叠加对全部UPS体系的靠得住性发生负面影响,这也是模块化UPS市场增长的一个制约身分[1]。为了改良这个成绩,模块化UPS功率模块的MTBF应要到达1000000h。
　　
　　要到达这个数值,必要对功率模块停止创新化计划。同时,数值必需是经由进程权势巨子认证、如果现实验证的,而非一个随意说说的字面数据。
　　
　　4 功率模块靠得住性的评价
　　
　　对付应用在数据中心的模块化UPS,为了进步功率模块的靠得住性与坚韧性,必需在功率模块的计划上采纳更谨严的办法与步调:
　　
　　①模块MTBF目标定位;
　　
　　②计划阶段的靠得住性晋升步伐;
　　
　　③模块寿命及MTBF盘算;
　　
　　④依据贝叶斯定理的坚韧性、耐久性、靠得住性计划[2];
　　
　　⑤坚韧性、耐久性、靠得住性测试;
　　
　　⑥模块MTBF确认与相信;
　　
　　⑦MTBF与现场数据的比拟。
　　
　　5 SOCOMECMODULYSGP奇特的模块化UPS办理方案
　　
　　MODULYS GP系列模块化UPS专为靠得住性而计划,而不是为低落产物本钱计划。MODULYS GP模块化UPS采纳“永葆活力”的理念,功率模块的MTBF达100万小时,并经权势巨子第三方测试认证。
　　
　　MODULYSGP的高靠得住性计划,主要有体如今以下方面:
　　
　　①采纳高靠得住性的元件。功率模块外部的电容、IGBT、二极管、电阻、电感、滤波等元器件均采纳高品德的国内一流供应商的产物,例如在高压旌旗灯号模块中应用薄膜电容器代替通俗电解电容。
　　
　　②缩小元器件的计划余量。模块内各元器件的计划余量缩小15%。
　　
　　③低落模块内的元器件事情温度。如图5所示,经由进程模块的热导模仿计划与现实热导测试,优化模块内元器件的事情温度。
　　 
　　④削减元件数目与衔接电缆的数目。与30万小时MTBF的模块比拟,削减36%元件数目,削减30%衔接电缆数目。
　　
　　⑤优化临盆工艺与流程。应用X光机反省模块内症结部位的焊点,根绝焊接进程带来的模块临盆品德成绩,进步模块品德。
　　
　　⑥经由进程国内权势巨子第三方的严格坚韧性、耐久性、靠得住性测试。测试包含:震荡、电磁*、浪涌打击、低温短路、步进应力、耐受测试等。