並聯冗餘系統

並聯冗餘系統是為提高可靠性和便於檢修維護，由一台或多台主用電源設備與一台備用電源設備並聯而成的供電系統。

中文名稱	並聯冗餘系統
英文名稱	parallel redundant system
定　　義	為提高可靠性和便於檢修維護，由一台或多台主用電源設備與一台備用電源設備並聯而成的供電系統。
套用學科	通信科技（一級學科），通信電源（二級學科）

基本介紹

• 中文名：並聯冗餘系統
• 外文名：Parallel-redundant System

概述

並聯可修系統中的單元個數可以大於系統工作要求的單元個數，稱為並聯冗餘系統，多餘的單元稱為冗餘單元。冗餘並聯繫統中的冗餘的單元可以處於不工作的備用狀態，當必要的單元發生故障時，冗餘備用的單元開始運行，保證系統繼續正常工作。如果冗餘單元處於備用狀態時不會發生故障或者發生故障率較小，那么冗餘備用單元發生故障就和其餘單元是否處於故障狀態有關，這種相關性定義為備用相關。備用相關可以用備用指示J表示，J=0表示冗餘單元發生故障不變，沒有備用相關，J=1表示冗餘單元處於備用狀態，而且處於備用狀態時的故障率和處於工作狀態時的故障率不同，有備用相關。

冗餘

冗餘，指重複配置系統的一些部件， 當系統發生故障時， 冗餘配置的部件介入並承擔故障部件的工作，由此減少系統的故障時間和故障率， 冗餘設計也是當採用其他技術（如降額、簡化和採用更好的部件）不能解決提高系統可靠性時唯一可用的方法。

為了提高系統的可靠性，人們常在硬體系統上增加一些多餘的部件（多餘部件除去後，系統仍能鞏固走，但可靠性要下降）這種方法在工程設計中稱為冗餘法，而得到的系統也稱為冗餘系統。

定理分析

定理：在並聯繫統中, f s ≥ f c .

證明：我們考慮一併聯繫統有部件1和2組成、部件1和2 的壽命分別為f 1 和f 2 ， 冗餘部件3和4 的壽命分別為f 3 和f 4 ， 如圖3 和圖4 所示。

因為並聯繫統的壽命取決於最好部件的壽命，冗餘後系統的壽命同樣為部件壽命之和，故：

f c =max(f 1 +f 3 , f 2 +f 4),f s =max(f 1 , f 2)+max(f 3 , f 4)

並且f s ≥ f c .

事實上, 不妨設f c =max(f 1 +f 3 , f 2 + f 4)= f 1 + f 3 ，則

(1) max(f 1 , f 2)= f 1 ,max(f 3 , f 4)= f 3 ,

此時f s = f c .

(2) max(f 1 , f 2)= f 2 ,max(f 3 , f 4)= f 3 ,

則必有f 1 ≤ f 2 , 故f 2 +f 3 ≥ f 1 + f 3 , 即f s ≥ f c .

(3) max(f 1 , f 2)= f 1 ,max(f 3 , f 4)= f 4 ,

則必有f 3 ≤ f 4 , 故f 1 +f 4 ≥ f 1 + f 3 , 即f s ≥ f c .

(4) max(f 1 , f 2)= f 2 ,max(f 3 , f 4)= f 4 ,

這種情形在我們的假設下不可能出現。

綜上所述f s ≥ f c 。

其中，為了方便，

記f i：表示第i 個部件的壽命(i =1 ,2 , …, n)；

f c ：表示對系統部件進行冗餘後系統的壽命；

f s ：表示對系統進行冗餘後系統的壽命。