集中旁路与分散旁路可靠性分析

合集下载

分布绕组和集中绕组的区别

分布绕组和集中绕组的区别
分布绕组和集中绕组是指电流导体在电机或变压器的绕组中布置的方式不同。

1. 分布绕组：电流导体分布在绕组中的各个槽或槽间。

在分布绕组中，每个槽或槽间都有少量的导体，它们分布在整个绕组中，并通过某种方式连接起来。

分布绕组可以提高绕组的稳定性，减小电流通过槽壁压降，改善热传导和冷却效果，减少电机或变压器的噪音和振动。

分布绕组常用于高功率电机和变压器中。

2. 集中绕组：所有的电流导体都集中在一个槽或槽间。

在集中绕组中，所有的导体都堆叠在同一槽或槽间，它们之间没有相对运动，通过绕组的环路连接到电流源。

相比于分布绕组，集中绕组可以简化绕组结构，减少绕组电阻，提高线圈的填充系数，节省材料和成本。

集中绕组常用于小功率电机和变压器中。

综上所述，分布绕组和集中绕组的区别主要在于导体在绕组中的布置方式不同，它们有着不同的应用场景和特性。

选择合适的绕组形式可以根据电机或变压器的功率和性能要求来决定。

地铁弱电系统集中式UPS并机共用电池组方案优化

地铁弱电系统集中式UPS并机共用电池组方案优化摘要：地铁弱电系统UPS“1+1”并机冗余集中式供电方式是近年来各城市地铁的应用趋势。

UPS并机冗余共用电池组方案具有单台UPS故障退出并机系统后，负载后备电池供电时间保持不变的优势，可节省电池投资，减少电池安装空间、地板承重及电池维护工作量，在不少城市地铁线路已在应用。

常规的UPS并机共用电池组方案，当有UPS的整流器或逆变器发生故障时，UPS易退出并机系统，使负载失去供电冗余保障。

提出了一种优化的UPS并机共用电池组方案，通过将UPS的整流器与逆变器积木式的组合，可以显著地提升UPS并机共用电池组系统的可靠性。

该优化方案已经在杭州地铁7号线专用通信系统进行多工况测验验证，方案可行，具有创新性，得到用户的肯定。

关键词：集中式UPS；并机；共用电池组；方案优化引言地铁弱电系统主要有通信系统（可分为专用通信系统、民用通信系统和公安通信系统）、信号系统、综合监控系统（ISCS）、火灾报警系统（FAS）、门禁系统（ACS）、环境与设备监控系统（BAS）、自动售检票系统（AFC）和乘客信息显示系统（PIS）等系统，早期各系统均采用UPS分散式供电方式。

该方式存在以下不足：每个系统各配置一套中小功率的UPS，UPS容量使用率低，且电池配置浪费，经济性较弱。

分散式UPS因功率较小（通常10-50kVA），所以UPS通常与电池组在同一房间放置，各弱电系统设备总和占地面积大。

各弱电系统使用不同厂家或不同规格型号的UPS，不便于统一维护管理，备件也不通用，运维管理人员也难以熟练掌握维护维修技能。

基于这些不足，近些年各地城市新建的地铁线路，UPS集中供电方式成为主流方案。

不同城市地铁UPS集中供电整合的弱电系统不大一致，因为信号系统关系到行车安全，其特殊重要性使得信号系统目前还较少被纳入集中供电范畴。

专用通信系统作为地铁通信系统中最重要的系统，包含公务电话子系统、专用电话子系统、专用无线通信子系统、广播子系统、闭路电视监视子系统、视频会议子系统、乘客信息子系统、传输子系统、时钟子系统、集中网络管理子系统、电源子系统及接地子系统等众多子系统，总负载容量大，所以专用通信系统通常都纳入集中供电范畴。

加强管理提高分散控制系统运行可靠性

加强管理提高分散控制系统运行可靠性分散控制系统是指将控制功能分散在不同节点上，通过网络进行通信和协同工作的控制系统。

由于其具有高度分布式、灵活性和可扩展性的特点，广泛应用于电力、化工、交通、航空航天等领域。

然而，分散控制系统也存在一些问题，例如运行可靠性较低、管理难度较大等。

为了加强管理并提高分散控制系统的运行可靠性，我们可以从以下几个方面进行改进。

首先，完善系统的故障预测和诊断能力。

针对分散控制系统中可能出现的故障和异常情况，可以引入智能诊断技术，通过对系统运行数据的监测和分析，能够提前发现潜在的故障和问题，并采取相应的措施进行修复。

此外，还可以建立故障数据库，积累故障案例，为故障处理提供参考和经验。

其次，加强对系统的监控和运维管理。

通过建立完善的监控系统，实时监测分散控制系统的运行状态和性能指标，及时发现并解决问题。

同时，还应制定详细的运维管理规范，明确各个节点的责任和权限，确保系统的正常运行和稳定性。

此外，还可以引入自动化运维工具，提高运维效率和准确性。

再次，加强系统的安全保护和风险防范。

分散控制系统往往面临来自网络攻击、数据泄露以及系统故障等多种风险，因此，需要采取一系列安全措施来确保系统的安全性。

例如，通过网络隔离、访问控制、数据加密等手段提高系统的抗攻击能力；并建立网络监测和入侵检测机制，及时发现并处理安全事件。

此外，还需要加强系统的备份和恢复能力。

建立合理的数据备份策略，加强数据的冗余备份，确保数据的安全性和可靠性。

同时，建立完善的灾难恢复机制，当系统发生故障或遭受攻击时，能够及时恢复系统功能，减少停机时间和数据丢失。

最后，加强人员培训和技术支持。

分散控制系统的管理需要专业的技术人员进行运维和维护，因此，要加强对人员的培训和技术支持。

通过培训，提高员工的专业知识和技术水平，使其能够熟练掌握系统的运维和管理技术，有效解决系统问题。

同时，积极与供应商合作，获得技术支持和维护服务，及时获得最新的技术信息和解决方案。

自动控制系统中的分散控制与集中控制

自动控制系统中的分散控制与集中控制在自动控制系统中，分散控制与集中控制是两种常见的控制方式。

它们分别根据系统的特点和需求，采用不同的控制策略和结构。

本文将就分散控制和集中控制的特点、应用场景以及优缺点进行探讨，帮助读者更好地理解和选择适合的控制方式。

一、分散控制的特点和应用场景分散控制是指将控制系统中的控制任务分散到各个子系统或分区进行独立控制。

这种控制方式的特点是灵活性高、反应速度快、系统结构清晰。

每个子系统或分区可以独立地进行控制决策和操作，相互之间不会产生干扰。

分散控制在需要快速响应和局部控制的场景中应用广泛。

例如，在工业生产线中，每个生产单元都可以独立地进行控制，以实现灵活的生产调度和优化。

另外，在交通系统中，每个交通信号灯可以根据实时道路情况进行独立控制，以协调交通流量并提高道路利用率。

二、分散控制的优缺点分散控制的优点之一是系统结构清晰，每个子系统或分区的功能和任务明确。

这种结构有利于系统的维护和故障排除，同时也提高了系统的可靠性和安全性。

另外，分散控制还具有灵活性高、响应速度快的特点，能够满足快速改变的控制需求。

然而，分散控制也存在一些缺点。

首先，分散控制的系统结构较为复杂，对系统设计和调试提出了更高的要求。

其次，由于各个子系统或分区相互独立，信息的共享和整合可能存在困难，可能导致全局优化的效果不佳。

此外，分散控制可能需要更多的硬件和软件资源，增加了系统的成本和复杂性。

三、集中控制的特点和应用场景集中控制是指将控制系统中的控制任务集中到一个中心控制器进行集中决策和操作。

集中控制的特点是信息整合度高、控制精度高、系统配置简单。

中心控制器可以通过收集和处理各个子系统或分区的信息，实现全局的协调控制。

集中控制适用于需要全局协调和优化的场景。

例如，在能源管理系统中，中央控制器可以根据各个子系统（如空调、照明等）的运行状态，控制其最优工作模式，以实现能源的高效利用。

此外，在智能建筑和智能家居等领域，集中控制可以实现对多个子系统的集成管理，提供智能化的服务和体验。

UPS设备的基本概念

UPS设备的基本概念一、UPS的定义与作用UPS的全称为Uninterruptible power system，即交流不间断供电电源系统。

从UPS电源的的发展历史来看，其经历了由旋转型工作方式到现在大量使用的静止转换工作方式的UPS电源。

它有以下五个功能：1、双路电源之间的无间隔切换两路电源（一类供电电源和三类供电电源）可通过UPS实现无间断切换。

2、隔离干扰功能在UPS中，交流输入电压经整流滤波变成直流后加入逆变器，再经逆变器的高频PWM变换还原成交流后对负载供电，这样双变换与滤波器的共同作用可将电网电压瞬时间断、谐波、电压波动、频率波动以及噪声等电网干扰与负载隔离：既可以使负载不干扰电网，又使电网中的干扰不影响负载。

3、电压变换功能通过UPS，可以将输入电压变换成需要的电压，如三相380V输入变成单相220V输出。

4、频率变换功能通过UPS，可以将输入电压的频率变换成需要的频率，通常的变换是实现50HZ到60HZ，或反变换。

5、备用电源功能当市电中断供电时，UPS中的储能蓄电池，通过逆变器可继续向负载供电。

备用时间可以为5、10、15、30、90分钟，甚至可达4小时。

二、UPS的分类1、按工作原理分类UPS电源可分为后备式、在线互动式和双变换式三种。

2、按输出电源的性质分类UPS可分为直流UPS（DC-UPS）和交流UPS（AC-UPS）两大类。

（1）直流UPS直流不间断电源由两个基本单元组成。

分别是整流器（目前基本采用三级变换）、蓄电池。

其工作过程是：当市电正常时，电流通过整流器向负载供电，同时整流器给蓄电池充电。

其电流路径有两路，一路是“市电——整流器——负载”，另一路是“市电——整流器——蓄电池”。

当市电故障或整流器故障时，通过控制电路自动切换使蓄电池为负载供电，电流流向为蓄电池——负载；如果整流器系统故障，则电池放电结束后，无论市电是否正常，输出供电都将终止。

目前，由于还没有相应的国家标准和在全行业普遍应用，本文暂不作进一步的讨论。

控制系统中的分散控制与集中控制比较

控制系统中的分散控制与集中控制比较在控制系统中，分散控制和集中控制是两种常见的控制方式。

本文将对这两种控制方式进行比较，以便更好地了解它们的优缺点和适用场景。

一、分散控制分散控制是指控制系统中各个分支控制节点独立工作，根据各自的任务和需求进行独立的决策和控制。

每个分支控制节点负责一个特定的功能或设备，通过本地控制算法和传感器输入实时监测和调节系统的运行状态。

分散控制的主要特点如下：1. 灵活性高：分散控制节点之间的相互独立性使得系统更加灵活，可以根据需要进行扩展或修改，而不影响其他节点的工作。

2. 抗干扰能力强：由于数据和控制决策分布在各个节点上，分散控制可以更好地应对设备故障或通信中断等问题，提高了系统的可靠性。

3. 响应速度快：分散控制无需进行大量的信息传输和集中计算，实现了快速的实时控制响应。

然而，分散控制也存在一些不足之处。

首先，系统的整合和协调需要更多的设计和工程投入，增加了系统的复杂度和成本。

其次，由于各个节点之间的信息传输可能存在时延，可能导致一些全局性问题的处理效果不佳。

二、集中控制集中控制是指将各个分支控制节点上的数据和决策信息传输到一个中央控制节点进行处理和决策的控制方式。

集中控制主要通过传感器网络或通信系统将数据传输至中央控制节点，并由中央控制节点进行统一的数据分析、决策和控制。

集中控制的主要特点如下：1. 整体优化：通过集中分析和处理各个节点的数据，可以实现全局性的系统优化和调整，提高整体性能。

2. 易于维护：集中控制方式使得系统的维护和调试更加方便，只需在中央控制节点进行操作，不需要逐个访问各个分支控制节点。

然而，集中控制也存在一些劣势。

首先，集中控制对通信系统的可靠性要求较高，一旦中央控制节点故障或通信中断，整个系统将受到严重影响。

其次，集中控制节点需要具备较高的计算能力和存储能力，对硬件设备和计算资源有一定要求。

三、分散控制与集中控制的比较分散控制和集中控制是针对不同的控制需求和场景而设计的，各自有其适用的优势。

分散控制系统(DCS)的可靠性

分散控制系统(DCS)的可靠性摘要：分散控制系统（Distributed Control System），简称DCS的主要作用是对生产过程进行控制、监视、管理和决策，因此要求它必须具有很高的可靠性，这样才能保证工厂的安全、经济运行。

为了实现这一点，在分散控制系统中采用了许多提高可靠性的措施。

本文主要从可靠性的一般概念、可靠性分析方法、分散控制系统中采用的可靠性措施进行简单的论述。

关键词：分散控制系统（DCS），可靠性概述：可靠性的研究工作随着大规模计算机系统和国际性计算机通信网络的不断发展，可靠性问题己经成为一个十分重要的问题，可靠性理论也在这种形势下不断地发展和完善，可靠性技术的研究内容大致分为四个方面：可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验、可靠性管理。

可靠性设计旨在按照一定的技术要求，设计和制造出可靠性高、不易损坏的产品；可靠性分析则是通过对有关数据的收集、分析和计算得出一些关于可靠性问题的评价和结论；可靠性试验是验证系统可靠性是否达到规定指标的手段，它能暴露系统设计中可能存在的问题；可靠性管理着眼于从管理方面提高整个系统的可靠性，例如制定合理的检修周期，配备合适的备品备件，安排适量的检修人员等。

在分散控制系统中，采用了许多提高可靠性的技术措施。

这些技术措施是建立在以下四种基本思想上的：一是要使系统本身不易发生故障，即所谓的故障预防；二是在系统发生故障时尽可能减少故障所造成的影响，即所谓的故障保安和故障弱化；三是当系统发生故障时，能够让系统继续运行，即所谓的故障容许；四是当系统发生故障时，可以在不停止系统运行的情况下进行维修，即所谓的在线维修。

基于这四种基本思想，分散控制系统中采用了各种各样的可靠性措施。

一、系统硬件的可靠性措施1、严格进行质量管理和提高系统硬件水平硬件是系统正常工作的物质基础，也是影响系统可靠性的关键所在。

因此，提高硬件的平均故障间隔时间（MTBF）是提高系统可靠性的重要措施。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

分散旁路与集中旁路分析
一、集中旁路UPS拓扑分析
集中旁路UPS拓扑
从上图可知：
1、每个系统由三台UPS整流逆变与一个旁路构成，输入仅为一个市电开关与一个旁路开关，输出分别经过SCR，给负载供电。

2、定性分析上来看：
（1）在输入端，只有一个旁路开关与一个市电开关，若其中任何一个开关出现误动作，则会直接造成后端负载有断电危险。

（2）在输出端，旁路与市电分别有一路SCR，总输出只有一个开关，其中任何一个SCR 开关出现误动作，则会直接造成后端负载有断电危险；总输出开关一旦误动作，后端负载将直接断电！
3、定量上分析来看:
若只考察输入、输出开关与输出SCR的可靠性，并将它们的故障率记为a、b、c，则UPS 系统供电的可靠性，即无故障率为：C21(1-a)(1-b)(1-c)=2(1-a)(1-b)(1-c)
二、科华方案分散旁路UPS拓扑分析
科华恒盛本次提供的解决方案，具体拓扑如下：
分散旁路UPS系统详细拓扑
从上图可知：
1、每个UPS系统由3台独立UPS主机组成（含三路旁路），输入为三个市电开关与三个旁路开关，输出分别经过SCR，给负载供电。

2、定性分析上来看：
（1）在输入端，每台UPS主机都具备有一个旁路开关与一个市电开关，若其中任何一个开关出现误动作，该台机子自动退出运行，不会使后端负载有断电危险
（2）在输出端，每台UPS主机都具备旁路、市电的输出SCR，每台UPS主机具备独立的输出开关，其中任何一个SCR出现误动作，该台机子自动退出运行，不会使后端负载有断电危险；任意一个输出开关误动作，不会使后端负载有断电危险。

3、定量上分析来看:
若只考察输入、输出开关与输出SCR的可靠性，并将它们的故障率记为a、b、c，则UPS 系统供电的可靠性（在该系统运行中，四路输出，只要任意三路输出，就能保证后端负载稳定可靠供电），即无故障率为：C32C21(1-a)(1-c)C32(1-b)=18(1-a)(1-b)(1-c)
三、结论
由上述表格可以看出，定性分析上，科华设计方案中，任意一台设备的器件出故障，对输入、输出均无影响；定量分析上，科华分散旁路的可靠性是集中旁路的18倍。