UPS拓撲結構對供電系統高可用性的影響分析

四、UPS拓撲結構：雙變換在線(xiàn)式UPS

　　真正的在線(xiàn)式或雙變換UPS產(chǎn)品(如圖4所示)是極受歡迎的UPS拓撲結構。整流器將輸入交流電轉換為直流電，向UPS的內部直流總線(xiàn)供電，輸 出逆變器將直流變換為交流，輸出穩壓穩頻的交流電，向重要負載供電。正常運行期間，與直流總線(xiàn)連接的電池采用浮充充電。輸入電源超出規定范圍時(shí)，電池向逆 變器和重要負載供電。

　　雙變換在線(xiàn)式UPS配置優(yōu)點(diǎn)如下：

　　(1)重要負載與輸入交流電完全隔離。

　　(2)重要負載始終由輸出逆變器供電，而輸出逆變器始終由內部直流總線(xiàn)供電。當輸入電源故障時(shí)，輸出電壓不會(huì )出現切換跌落，因為逆變器一直是通過(guò)直流輸入運行。輸入市電的電壓和頻率可能會(huì )變化，但雙變換UPS不會(huì )因此受到影響，因為整流器僅會(huì )

　　向直流總線(xiàn)提供直流電。例如，UL33系列UPS可長(cháng)時(shí)間運行，甚至當電池輸入電壓比其標稱(chēng)電壓低15%時(shí)，可再次向電池充電。它可在電壓比標 稱(chēng)電壓低20%的情況下繼續運行，無(wú)須釋放電池電量。同樣，如果輸入頻率低于或超出規定范圍，整流器將繼續提供直流電，而輸出逆變器則繼續輸出50Hz電 源，而不使用電池供電。

　　(3)輸出逆變器通常配備有可以提供另外一根中性線(xiàn)的隔離變壓器。UPS從而可以實(shí)現電氣絕緣，并為負載提供共模噪聲保護。

　　(4)雙變換UPS內置雙輸入接線(xiàn)結構，即分別具有整流器輸入和旁路電路輸入接線(xiàn)端子。用戶(hù)可能會(huì )為安裝的方便而選擇單輸入型UPS，但雙輸入 UPS產(chǎn)品容錯性更高。(5)真正的雙變換UPS可用于雙總線(xiàn)電源系統，在所有運行模式下，該系統內的雙變換UPS與指定的參考源同步：市電、電池或備用 發(fā)電機運行模式。

　　(6)輸入電源線(xiàn)出現故障，將導致UPS進(jìn)入電池供電模式，此時(shí)UPS整流器將防止電流由直流總線(xiàn)向前級的輸入端反灌。

　　五、結論

　　所有UPS拓撲結構都能提供斷電保護，在當前的電源保護行業(yè)發(fā)揮著(zhù)一定的作用：

　　(1)離線(xiàn)式UPS是一個(gè)操作簡(jiǎn)便、費用較低的斷電保護解決方案。僅適用于單相工作計算機應用。

　　(2)互動(dòng)式UPS性能較之離線(xiàn)式有很大提高，但仍然無(wú)法完全消除所有市電和油機帶來(lái)的故障和干擾，可以為小型網(wǎng)絡(luò )應用提供一定的電源調節?？蛇m用于單相計算機和非重要服務(wù)器應用。

　　(3)具有功率因數校正功能的在線(xiàn)互式UPS為小型網(wǎng)絡(luò )應用提供較好的電源調節。適用于單相工作站和非重要服務(wù)器應用。不適用于工廠(chǎng)內的三相應用。

　　(4)雙變換UPS性能最佳，提供所有電源故障保護。建議用于所有重要的單相及三相應用，尤其是高可用性和全天候不間斷運行應用。