歡迎光臨~北京天元91香蕉视频污科技發展有限公司

UPS電源的發展趨勢

/ view 815 / 北京天元91香蕉视频污下载科技發展有限公司
(1)優越的功率因數指標

    UPS電源有兩個功率因數:輸入功率因數和輸出功率因數,輸入功率因數表示UPS電源對市電有功功率吸收的能力及對市電影響的程度,輸出功率因數表示UPS電源適應負載性質的能力。

    1)UPS電源輸入功率因數

    輸入功率因數是一個重要指標。提高此項指標不僅可以降低線路損耗,節約電能,消除火災隱患,還可以減少對市電的諧波汙染,提高市電的供電質量,獲得較大的經濟效益及社會效益。傳統提高輸入功率因數的方法為無源功率因數校正技術,而現在發展為:單相市電輸入的UPS電源采用有源功率因數校正技術,三相市電輸入的UPS電源采用SPWM高頻整流來提高UPS電源輸入功率因數。最理想的輸入功率因數是1,表明輸入電壓和電流均為正弦波時其相位完全相同。

    2)UPS電源輸出功率因數

    輸出功率因數是適應不同性質負載的能力。就是說小功率因數包含有大功率因數的特點,而大功率因數就辦不了小功率因數的事。最理想的輸出功率因數是超前0.0~滯後0.0,這時說明它可以帶任何性質的負載。

    (2)高可靠性的“冗餘式”UPS電源供電係統

    對於某些重要的用戶而言,他們要求UPS電源供電係統的故障率非常低,最好其故障率為零。例如:銀行的結算中心,航空管理係統,大規模集成電路流水生產線等。就目前的UPS電源製造技術和工藝水平而言,已可使UPS電源的故障率大大降低。例如:中、小型UPS電源平均無故障工作時間(MTBF)已做到5~14萬小時,對大型UPS電源而言,它的MTBF可達24萬小時以上。然而,即使對於這樣高質量的係統,也不能確保它的故障率為零。在UPS電源中可采用具有容錯功能的冗餘配置方案來解決這個問題。所謂“容錯”特性,是指在整個UPS電源供電係統中,如果因故造成個別機器出故障時,該UPS電源供電係統自動將有故障的機器“脫機”進行檢修的同時,整個UPS電源供電係統必須繼續向用戶提供22高質量電源。由於在冗餘式UPS電源供電係統中,采用了多台UPS電源組合起來共同承擔向負載供電的任務,因此如何正確地解決好多台UPS電源輸出的交流電源以同頻率、同相位和同幅度的方式運行是能否成功地實現多台UPS電源冗餘供電的關鍵。就目前所掌握的資料來看,有如下幾種冗餘配置方案可供用戶選擇:

    1)主機-從機型的“熱備份”UPS電源供電方式;
    2)直接並聯供電方式;
    3)雙總線冗餘供電方式。

    (3)全數字化UPS電源

    傳統UPS電源存在的問題:

    1)輸入輸出變壓器尺寸大;
    2)用於消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大;
    3)變壓器和電感器產生的音頻噪聲較大;
    4)對市電和負載變化的動態響應性能較差。

    功率MOSFET及IGBT的問世為UPS電源開拓出一條光輝燦爛之路,使UPS電源技術步入嶄新的時代——全數字化時代。

    首先,UPS電源的輸入部分取消了用於與市電隔離的工頻變壓器或為降壓用的自耦變壓器,而采用SPWM技術實現整流高頻化(AC/DC)。一方麵減少直流側濾波器尺寸,改善直流側調節性能,提高市電電壓允許變化範圍;另一方麵在控製技術中采用數字信號處理器DSP(Digital Signal Processor)控製,使輸入電流正弦化,並與市電電壓同相,從而實現UPS電源高輸入功率因數(PF≈1),消除對市電的諧波“汙染”,達到環保目的,大幅度減少無功損耗,明顯降低了運行成本。

    其次,取消了UPS電源逆變器中的工頻變壓器,用高頻變壓器來實現UPS電源與市電的隔離,而UPS電源的輸出級采用SPWM變換方式(不用變壓器直接逆變)輸出工頻電壓。逆變器中的功率MOSFET或IGBT工作頻率在20kHz以上,因此輸出濾波器小而簡單,而且輸出的正弦波非常光滑。

    對於UPS電源內部的蓄電池組采取高頻變換降壓方式(DC/DC)充電,當市電停電,UPS電源轉換為由蓄電池給逆變器供電時亦采取高頻變換降壓方式(DC/DC)實現。

    在逆變器控製電路中采用正弦波直接反饋技術,使其調節高速化,遠遠優於傳統式模擬反饋技術,再加上小的輸出濾波器和20kHz以上的SPWM調製,使UPS電源動態響應特性非常好。在逆變器保護電路中采用性能優良的過流保護技術,使逆變器不僅具有較強的過載能力,允許100%負載不平衡(指三相逆變器),而且具有強有力的自身保護。也正是在上述條件保證下,拋棄了傳統式逆變器輸出變壓器,不僅噪音低而且效率高。
    全數字化UPS電源是新一代UPS電源,它除具有高質量、高可靠、高指標、多功能等特點外,還符合當今節能、環保的要求,因此它是一種不僅能滿足今日需要,而且可以適應未來發展需要的UPS電源。

    (4)智能化UPS電源

    在計算機網絡及通信事業迅猛發展的推動下,當今的UPS電源已在大量引進微處理監控技術的基礎上發展成為一種智能化UPS電源。所謂“智能化UPS電源”是指能在UPS電源和計算機網絡之間建立起雙向通信調控管理功能。它所主要完成的控製功能有:

    在UPS電源的運行中,當出現長時間的市電供電故障或停電時,隨著市電故障的時間延長,UPS電源會利用上述通信通道向由它供電的計算機網絡傳送“因市電出故障UPS電源正由電池組供電”、“電池電壓偏低”等報警信號。當電池組的端電壓下降到臨界放電電壓時,計算機網絡會從UPS電源發出的“自動關閉操作係統”命令的驅動下,在自動完成將程序和數據轉入磁盤操作之後,再自動“關閉操作係統”。這樣有序的關機操作,將確保用戶的軟件和數據的安全可靠。

    用戶可在計算機網絡的各個結點上實時監控UPS電源的運行。利用這種控製功能用戶可在計算機網絡終端上實時監控UPS電源的運行參數(例如:輸入、輸出的電壓、電流和頻率,UPS電源電池組的充電、放電和電壓值顯示,UPS電源的輸出功率及有關的故障、報警信息)。此外,用戶還可在計算機網絡終端上對UPS電源的輸出執行定時的自動開機、自動關機操作。

    為實現上述控製功能,在目前市售的先進的UPS電源上可向用戶提供RS232,DB9、RS485通信接口。對於要求能執行計算機網控管理功能的UPS電源來說,還應配置簡單網絡管理協議(SNMP即Single Network Management Protocol)卡,才能配套運行。


本文關鍵字:  
用手機掃描二維碼關閉
二維碼