節(jié)能型VTS雷達(dá)站的電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型方法

該雷達(dá)站的能耗測(cè)試與實(shí)際應(yīng)用結(jié)果分析：

該站UPS配置功率10kVA。UPS整體效率極低：負(fù)載率14%時(shí)，效率僅有57%（W），與UPS說(shuō)明書宣稱的90%以上的滿載效率相去甚遠(yuǎn)。

該站UPS的輸入諧波特性不佳，當(dāng)雷達(dá)站發(fā)電機(jī)代替市電供電后，UPS經(jīng)常提示 “逆變器內(nèi)部故障”告警，并自動(dòng)轉(zhuǎn)直流逆變輸出，發(fā)電機(jī)無(wú)法向UPS正常供電。而采用常備功率為25kVA或更大功率的發(fā)電機(jī)來(lái)匹配該UPS時(shí)，則可正常匹配。該站電源子系統(tǒng)綜合造價(jià)較高，運(yùn)行效率仍舊較低，沒(méi)有解決高能耗問(wèn)題。

案例2

有的雷達(dá)站為了追求可靠性，采用了圖2所示的冗余UPS電源子系統(tǒng)。但由于對(duì)UPS及發(fā)電機(jī)的節(jié)能選型缺乏考慮，簡(jiǎn)單地采用了高能耗電源產(chǎn)品，所設(shè)計(jì)的冗余UPS電源子系統(tǒng)，不僅增加了配套發(fā)電機(jī)及UPS的一次性采購(gòu)成本，而且由于冗余并機(jī)后的能耗增加，長(zhǎng)期運(yùn)行成本更高。

圖2： UPS冗余電源子系統(tǒng)拓?fù)?p>三，高耗能雷達(dá)站電源子系統(tǒng)的成因分析

多年來(lái)，高耗能電源子系統(tǒng)在不少雷達(dá)站的得到應(yīng)用，其原因是是多方面的：

1、產(chǎn)品原因——早期缺乏節(jié)能型UPS

早期，市場(chǎng)上小功率（5kVA或以下）單相輸出和大功率（10kVA或以上）三相輸出的UPS較多，小功率三相輸出的UPS教少；側(cè)重接入IT開(kāi)關(guān)電源負(fù)載的UPS較多，能帶混合負(fù)載的UPS較少。且早期UPS在設(shè)計(jì)上大多側(cè)重系統(tǒng)可靠性，節(jié)能特性并不突出或者不是主要賣點(diǎn)。由于這些市場(chǎng)的原因，可供VTS雷達(dá)站配套的節(jié)能型UPS極少，用戶不可避免選擇了高耗能UPS產(chǎn)品。

2、專業(yè)知識(shí)——對(duì)負(fù)載特點(diǎn)缺乏科學(xué)、深入研究

一些VTS工程師對(duì)雷達(dá)站負(fù)載及電源子系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏深入了解和研究，習(xí)慣照搬傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)或聽(tīng)信廠家銷售人員的推薦。比如，采用5倍于負(fù)載的穩(wěn)態(tài)功耗作為的UPS的額定輸出功率——雷達(dá)站負(fù)載穩(wěn)態(tài)功耗2kVA，就配置10kVA的UPS。至于UPS匹配的發(fā)電機(jī)，不是在深入了解UPS及發(fā)電機(jī)特性的基礎(chǔ)上進(jìn)行選型，而是根據(jù)廠家的所謂經(jīng)驗(yàn)公式，簡(jiǎn)單采用2~5倍于UPS額定功率的大功率發(fā)電機(jī)組。

有的工程師能簡(jiǎn)單地了解到，UPS加入雷達(dá)馬達(dá)負(fù)載后，負(fù)載的開(kāi)機(jī)瞬間啟動(dòng)沖擊電流可能數(shù)倍于負(fù)載的穩(wěn)態(tài)電流，但具體啟動(dòng)瞬態(tài)電流和常態(tài)電流之比到底多大，啟動(dòng)過(guò)程持續(xù)時(shí)間到底多長(zhǎng)等關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)缺乏科學(xué)測(cè)量及分析，因而對(duì)如何選擇節(jié)能型UPS或發(fā)電機(jī)無(wú)從下手。不得已只能照搬傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)或聽(tīng)信廠家的推薦，容易落入電源供貨商的“行業(yè)陷阱”。

3、行業(yè)陷阱——利潤(rùn)率與功率成正比

通常，電源產(chǎn)品（如UPS、發(fā)電機(jī)等）的利潤(rùn)率是與產(chǎn)品的額定輸出功率成正比的。銷售人員往往盡其所能去推銷大功率、高利潤(rùn)機(jī)器，向用戶提供或推薦的電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案均力求按利潤(rùn)最大化來(lái)考慮。如配置就高不就低；能用大功率不用小功率；電池能上長(zhǎng)延時(shí)不上短延時(shí)。有的供貨商甚至將上述經(jīng)驗(yàn)形成技術(shù)文檔，使電源子系統(tǒng)各設(shè)備間的匹配簡(jiǎn)單化、教條化（比如將UPS的額定輸出功率按3～5倍于負(fù)載穩(wěn)態(tài)功耗配置；發(fā)電機(jī)額定輸出功率2~5倍于UPS額定輸出功率配置），向買家施加“技術(shù)影響”。