UPS電源的現狀、發(fā)展及選配

經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀的發(fā)展，電力已經(jīng)成為現代工業(yè)最重要的能源基礎。隨著(zhù)工業(yè)文明的不斷進(jìn)步，現代工業(yè)對電力質(zhì)量的要求越來(lái)越高，為了保障工業(yè)過(guò)程以及日常工作的連續性，UPS應運而生，成功的解決了電力中斷以及電力質(zhì)量差的問(wèn)題，廣泛地應用于工業(yè)控制、通信、醫療、計算機、交通、銀行、證券等。

1UPS的現狀

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，UPS技術(shù)El新月異，管理體系不斷完善，功能更加強大，應用范圍也隨著(zhù)現代科技的發(fā)展不斷的擴大。

1.1技術(shù)方面

(1)現已廣泛采用與傳統諧振式ZUS、ZCS軟開(kāi)關(guān)不同的廣義軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，來(lái)減小開(kāi)關(guān)損耗，提高開(kāi)關(guān)頻率。這種軟開(kāi)關(guān)就是一種無(wú)損緩沖電路，它不但能使開(kāi)關(guān)過(guò)程軟化，而且還具有電路簡(jiǎn)單，不需要附加諧振網(wǎng)絡(luò )，成本低廉的特點(diǎn)。輸入端加裝高效輸入濾波器和有源功率因素校正器，并采用串并聯(lián)補償技術(shù)，來(lái)降低輸入電流失真度，減小UPS電源對市電電源的污染，使其向綠色電能變換型發(fā)展。

(2)為實(shí)現UPS電源小型化，減小輸出變壓器即輸出濾波器的尺寸，減小電磁干擾，防止高頻變壓器的飽和，目前在韓國采用的是串聯(lián)諧振逆變器，再經(jīng)過(guò)隔離變壓器和變頻器組成高頻連接的UPS。

(3)數字控制已成為新型UPS控制技術(shù)發(fā)展的主流，即廣泛應用數字處理器DSP，盡可能使控制電路全微處理器化。因為數字控制器具有精度高，抗干擾能力強，易于實(shí)現對UPS的檢測，故障診斷和隔離，易于實(shí)現遙控遙測，易于實(shí)現多臺UPS的并聯(lián)和熱插撥，易于實(shí)現對蓄電池的監控和管理，也就是說(shuō)，計算機的介入可以使UPS實(shí)現智能化管理，可以使電源運行在最優(yōu)化狀態(tài)。

(4)蓄電池是UPS的心臟，目前UPS一般都使用免維護密封鉛酸蓄電池，美國還運用了高功率鉛一空氣備用電源裝置(RPU)取代蓄電池。為增大電池的使用壽命，目前使用一種三階段電池管理方案，即恒流均衡充電，浮充充電和自然放電三大階段，以防止過(guò)充、過(guò)放?，F已引入以微處理器監控技術(shù)為主的電池管理體系，隨時(shí)觀(guān)察電池的充、放電狀態(tài)，對電池充、放電進(jìn)行雙重保護。

(5)采用冗余技術(shù)和熱插撥技術(shù)。

(6)采用智能化UPS的管理系統。所謂智能化UPS，是指將傳統的UPS與計算機相連的硬件接口，結合特殊設計的軟件，以提供計算機及數據資料的雙重保護，保證UPS在完成基本功能外，還能對一切故障進(jìn)行檢測，顯示和處理等，完全實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化監控管理。

1.2管理體系方面

UPS供電系統從產(chǎn)生至今已有40余年，40年的歷程，UPS發(fā)展到今天已經(jīng)不再是孤立的電源技術(shù)的發(fā)展，UPS本身不再是單獨的電源系統，目前所說(shuō)的供電機房，已成為一體化網(wǎng)絡(luò )系統，集不問(wèn)斷電源、機柜、電源管理、散熱、電力電纜和數據布線(xiàn)為一體的全套電源供應與管理整體方案。這就大大便利于用戶(hù)的選購、安裝、維護和擴容，降低日常管理和維護的成本，并能對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的硬件設備、運行程序和數據以及數據的傳輸途徑進(jìn)行全面保護，使之成為不間斷供電網(wǎng)絡(luò )，此網(wǎng)絡(luò )還具有可靠性高，抗干擾能力強，過(guò)載能力強，智能化監控及防雷擊、防浪涌等功能。

1.3設計原理和工作方式方面

目前可以分為離線(xiàn)式、在線(xiàn)式、在線(xiàn)互動(dòng)式三種UPS。

(1)離線(xiàn)式UPS，也稱(chēng)為后備式UPS，以小功率(5kVA)為主，主要特點(diǎn)是轉換效率高，易于維護，且價(jià)格低廉，轉換時(shí)間為幾ms，為絕大多數中小功率用戶(hù)首選。

(2)在線(xiàn)式UPS以大中(5kVA以上)功率為主，供電轉換時(shí)間為零，供電質(zhì)量高，可以向用戶(hù)的負載提供純凈、穩壓、穩頻、抗干擾和波形失真極小的正弦波，但價(jià)格昂貴。

(3)在線(xiàn)互動(dòng)式UPS以網(wǎng)絡(luò )使用為主，它結合了離線(xiàn)式轉換效率高和在線(xiàn)式供電質(zhì)量高的特點(diǎn)，與離線(xiàn)式相比，切換時(shí)間短。