基于故障樹法的UPS系統可靠性分析

劉振宇，李 晶，惠青文，張 慧

（1.北京城建設計發展集團股份有限公司，北京 100045；2.上海澤高電子工程技術股份有限公司，上海 201900；3.西安市軌道交通集團有限公司，陜西 西安 710018）

1 UPS可靠性分析現狀

由于電網存在諧波、電壓浪涌、電壓脈沖、持續過壓或者欠壓以及斷電等問題，直接接入市電容易導致電子設備無法正常工作，甚至損壞，造成經濟損失。UPS通過濾波、整流、逆變等電力電子過程，能夠提供穩定、純凈的電能，同時UPS內部包括獨立的蓄電池，可以保證不間斷的電能供應，目前已廣泛應用于銀行、鐵路、機場等地的計算機系統、網絡系統以及數據系統等對電源質量要求較高的電子系統[1]。

國內外多位學者討論了預測UPS系統可靠性的方法。文獻[2]提出了可靠性框圖（RBD）方法來模擬UPS系統的可用性和可靠性參數。在該方法中，每個塊代表系統中的單個主要組件，并且使用每個組件的故障率來估計整個系統的可靠性。然而，該方法沒有考慮組件故障的原因，這將使系統設計者或制造商難以執行系統的故障識別和修改。畢錦棟等基于六性協同工作平臺的馬爾可夫過程模塊對UPS系統的可靠性指標進行了認證和分析，該方法可快速地求解UPS系統的可靠性指標[3]。崔江海針對UPS供電存在的問題，分析了UPS電源分散配置、集中配置、靜態開關與UPS組合供電3種不同供電方式方案及其可靠性，指出了UPS安裝、使用需要注意的問題[4]。宋學東針對如何確定UPS的可靠性指標（MTBF和MTTR）進行了論證和分析，介紹了UPS在逆變器模式下和逆變器加旁路模式下MTBF的計算方法，說明了在計算UPS時應考慮的問題[5]。……