Большинство современных ИБП мощностью от 6 кВА и выше поддерживают возможность параллельного включения до 4 и более устройств. Необходимость в параллельной работе ИБП возникает, когда требуется наращивание мощности и резервирование, а кроме того если пространство для размещения системы бесперебойного питания не позволяет установить один ИБП большой мощности.
Возможность увеличения мощности ИБП по мере роста нагрузки позволяет планировать инвестиции в развитие инфраструктуры. В таких случаях будущее за модульными ИБП, допускающими масштабирование системы добавлением силовых модулей, а также параллельно работающими кабинетами ИБП.
Резервирование систем бесперебойного питания востребовано для критически важного оборудования, где недопустимо нарушение электроснабжения, в частности: информационная инфраструктура, центры обработки данных и другие применения с высокими требованиями по отказоустойчивости.
Параллельно работающие ИБП традиционно применялись для резервирования электропитания. Например, схема резервирования N+1, где N ИБП работают на нагрузку и один находится в резерве, остается наиболее востребованной. Сейчас она зачастую выполняется на одном модульном ИБП, в котором резервирование легко реализуется выделением одного или более резервных силовых модулей.
Более надежна схема 2N состоящая из двух параллельно подключенных систем, каждая из которых полностью может принять на себя нагрузку. При этом одну из систем можно вывести на обслуживание, не отключая защищаемое оборудование. Дополнительное увеличение надежности дает использование системы 2(N+1) построенной на модульных ИБП с резервными силовыми модулями в каждом.
Один из ключевых вопросов проектирования системы из параллельно работающих ИБП это выбор деления мощности, т.е. одного силового элемента. Зачастую при проектировании пользуются эмпирическим правилом – один резервный элемент на 4 рабочих, но необходимо принимать во внимание типовой модельный ряд производителя по мощности ИБП или силового модуля в случае модульного ИБП.
Кроме того, следует спланировать оптимальный уровень загрузки ИБП. Как любой преобразователь ИБП имеет диапазон нагрузок, в котором достигается максимальный КПД. В большинстве современных моделей это 50-70% от номинальной нагрузки. Таким образом, при проектировании параллельной системы мощность избыточных элементов не должна превышать 30% от номинальной нагрузки для достижения максимальной эффективности.
Подключение ИБП в параллельной системе осуществляется объединением выходов, а зачастую и входов всех элементов. Поэтому чтобы исключить повреждение выходных узлов из-за несинхронной работы перед подключением в каждом ИБП активируется режим параллельной работы и выполняются все прочие настройки, включая установку индивидуального номера ID. Для синхронизации используется кабель, образующий кольцевую шину – даже при обрыве одного соединения система сможет продолжить функционировать.
В параллельной системе допускается использовать только моделей одной мощности с одинаковыми установками номинальных параметров. Даже выходные кабели следует подбирать одинаковой длины, чтобы сократить разброс параметров.
Когда в ИБП активирован параллельный режим работы, то при включении инвертор ИБП № 1 запускается и переходит в режим ожидания, затем с ним синхронизируется инвертор ИБП № 2 и так далее. После чего происходит одновременное переключение всех систем с электронной обходной линии байпас в режим двойного преобразования. Нагрузка начинает получать кондиционированное электропитание от синхронно работающих инверторов ИБП.
Другим способом объединения ИБП является применение LBS (Load Bus Synchronization) - синхронизации по шине нагрузки. Такая система имеет независимые синхронизированные выходы, объединяемые внешним статическим переключателем. Реализация LBS позволяет питать нагрузку от двух электрически независимых синхронных фидеров.
Для реализации системы LBS в настройках ИБП устанавливается ведущий и ведомый, выполняется подключение интерфейсного кабеля. LBS может включать системы из параллельно работающих ИБП, обеспечивающих резервирования и масштабирование.
Параллельная работа ИБП обеспечивает высокую надежность и отказоустойчивость систем бесперебойного питания в сочетании с гибкостью и масштабированием. Правильное ее проектирование с учетом дальнейшего развития инфраструктуры открывает широкие возможности для оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат.
