UPS電源設計思路探討

　　由于傳統UPS 設計的局限性及設備本身的一些問(wèn)題，如今一種機架式的模塊化UPS 正在悄悄地引起一種革命性的變革，它的引入必將引起不間斷電源新的革命。模塊化UPS 目前比較有代表性的結構有兩類(lèi)：一類(lèi)是功率模塊化UPS,另一類(lèi)是完全模塊化UPS.功率模塊化UPS 由機架加功率模塊構成，功率模塊中包括傳統UPS 的整流、濾波、充電、逆變器等部分，但靜態(tài)旁通與系統的部分監控和顯示共用一個(gè)機架，各模塊獨立控制并聯(lián)運行，機架上的顯示控制模塊僅作為用戶(hù)開(kāi)關(guān)UPS 主機和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )化監控平臺。完全模塊化UPS 由機架加單體模塊構成，每個(gè)單體模塊內部都裝有整個(gè)UPS 電源與控制電路，包括整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)及附屬的控制電路、CPU 主控板，每個(gè)UPS 模塊均有獨立的管理顯示屏。

　　我們同樣以前面的案例為依據，假設采用完全模塊化UPS 設備，配置方案如下：

　　根據近期的負荷，結合遠期發(fā)展需求，UPS 系統同樣按雙母線(xiàn)配置方式考慮，可配置2 套UPS 設備，每架只需配置2 個(gè)UPS 模塊（每塊50kVA）即可滿(mǎn)足本期需求，采用1+1 冗余方式配置，主用1 個(gè)模塊，冗余1 個(gè)模塊，若其中的一個(gè)模塊發(fā)生故障，它將自動(dòng)脫離系統，由其它模塊繼續給負載供電，以保證系統的正常運行；2 套模塊化UPS 系統采用雙母線(xiàn)供電工作方式，主設備交流配電屏分別從2 套UPS 輸出屏各引接1 路，當1 套UPS 故障時(shí)，由另1 套UPS 承擔全部負載供電，保證設備安全運行。

　　采用模塊化UPS 設備后，無(wú)需配置濾波設備就可滿(mǎn)足諧波含量≤5%的要求，UPS 設備配置及供電系統見(jiàn)下表4 及圖2.

表4 設備配置表

圖2 模塊化UPS（1+1 模塊冗余）雙母線(xiàn)系統圖

　　3、兩種 UPS 設備的比較

　　對以上兩種設計方案所配置的UPS 設備，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較。

　?。?） 設備安裝及機房占地面積。

　　其一，模塊化UPS 采用先進(jìn)高頻技術(shù)，提高了功率密度，縮小了UPS 模塊的體積，其模塊本身就是一臺UPS,UPS 模塊安裝于標準機架中，相對于傳統UPS節省了占地面積與空間，便于安裝與維護。

　　其二，模塊化UPS 采用先進(jìn)的整流技術(shù)具有強抗干擾能力及較低的諧波失真度，一般正弦波輸入電流的總諧波失真度（THD）5%,因而可以不必像傳統UPS配置濾波設備，減少了機柜數量。

　　我們同樣以前面的案例為依據，采用傳統UPS 設備占地面積約為13 平方米。

　　采用模塊化UPS 占地面積約為5 平方米。