UPS電源的現(xiàn)狀、發(fā)展及選配

經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展，電力已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)最重要的能源基礎。隨著工業(yè)文明的不斷進步，現(xiàn)代工業(yè)對電力質(zhì)量的要求越來越高，為了保障工業(yè)過程以及日常工作的連續(xù)性，UPS應運而生，成功的解決了電力中斷以及電力質(zhì)量差的問題，廣泛地應用于工業(yè)控制、通信、醫(yī)療、計算機、交通、銀行、證券等。

1UPS的現(xiàn)狀

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

1.1技術(shù)方面

(1)現(xiàn)已廣泛采用與傳統(tǒng)諧振式ZUS、ZCS軟開關(guān)不同的廣義軟開關(guān)技術(shù)，來減小開關(guān)損耗，提高開關(guān)頻率。這種軟開關(guān)就是一種無損緩沖電路，它不但能使開關(guān)過程軟化，而且還具有電路簡單，不需要附加諧振網(wǎng)絡，成本低廉的特點。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)為實現(xiàn)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)過隔離變壓器和變頻器組成高頻連接的UPS。

(3)數(shù)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(shù)字處理器DSP，盡可能使控制電路全微處理器化。因為數(shù)字控制器具有精度高，抗干擾能力強，易于實現(xiàn)對UPS的檢測，故障診斷和隔離，易于實現(xiàn)遙控遙測，易于實現(xiàn)多臺UPS的并聯(lián)和熱插撥，易于實現(xiàn)對蓄電池的監(jiān)控和管理，也就是說，計算機的介入可以使UPS實現(xiàn)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，以防止過充、過放?，F(xiàn)已引入以微處理器監(jiān)控技術(shù)為主的電池管理體系，隨時觀察電池的充、放電狀態(tài)，對電池充、放電進行雙重保護。

(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(tǒng)。所謂智能化UPS，是指將傳統(tǒng)的UPS與計算機相連的硬件接口，結(jié)合特殊設計的軟件，以提供計算機及數(shù)據(jù)資料的雙重保護，保證UPS在完成基本功能外，還能對一切故障進行檢測，顯示和處理等，完全實現(xiàn)網(wǎng)絡化監(jiān)控管理。

1.2管理體系方面

UPS供電系統(tǒng)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(tǒng)，目前所說的供電機房，已成為一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)，集不問斷電源、機柜、電源管理、散熱、電力電纜和數(shù)據(jù)布線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，并能對整個網(wǎng)絡中的硬件設備、運行程序和數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的傳輸途徑進行全面保護，使之成為不間斷供電網(wǎng)絡，此網(wǎng)絡還具有可靠性高，抗干擾能力強，過載能力強，智能化監(jiān)控及防雷擊、防浪涌等功能。

1.3設計原理和工作方式方面

目前可以分為離線式、在線式、在線互動式三種UPS。

(1)離線式UPS，也稱為后備式UPS，以小功率(5kVA)為主，主要特點是轉(zhuǎn)換效率高，易于維護，且價格低廉，轉(zhuǎn)換時間為幾ms，為絕大多數(shù)中小功率用戶首選。

(2)在線式UPS以大中(5kVA以上)功率為主，供電轉(zhuǎn)換時間為零，供電質(zhì)量高，可以向用戶的負載提供純凈、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、抗干擾和波形失真極小的正弦波，但價格昂貴。

(3)在線互動式UPS以網(wǎng)絡使用為主，它結(jié)合了離線式轉(zhuǎn)換效率高和在線式供電質(zhì)量高的特點，與離線式相比，切換時間短。