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原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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UPS(Uninterruptible Power System)交流不间断电源作为通讯、网络、制造业等各行各业广泛使用的电源系统,其不间断功能、净化功能和保障数据与生产安全的作用显得越来越重要。市场上提供UPS的厂家和品牌也多种多样,对UPS的工作方式的划分也各有标准。作为信息与生产系统的关键设备之一,中国、国际电联、欧盟等标准组织都从UPS的核心工作机理上对UPS进行了明确的定义。

根据《中华人民共和国国家标准GB07260-2003 第3部分:确定性能的方法和试验要求》的附录B定义,将UPS运行分为:双变换运行、互动运行、后备运行等三类运行方式,即UPS行业广为熟悉的双变换UPS、互动UPS、后备UPS等三种。我国的国标GB7260等同国际电联标准IEC62040 Uninterruptible power systems(UPS),也等同欧洲标准EN 62040-2001。

1、国家标准GB07260、IEC标准IEC62040、欧洲标准EN 62040对UPS定义

1)双变换UPS

国标定义为“在正常运行方式下,由整流器/逆变器组合连续地向负载供电。当交流输入供电超出了UPS预定允差,UPS单元转入储能供电运行方式,由蓄电池/逆变器组合在储能供电时间内,或者在交流输入电源恢复到UPS设计的允差之前(按两者之较短时间),连续向负载供电”。

同时国标强调,避免使用“在线”一词,防止定义混淆,而只使用术语“双变换”。下图为国标GB07260-2003/ 国际电联标准IEC62040对在线UPS的定义与说明:

图:IEC62040对双变换UPS的定义,等同国标

图:IEC62040对双变换UPS的定义,等同国标

2)互动UPS

国标定义为:在正常运行方式下,由合适的电源通过并联的交流输入和UPS逆变器向负载供电。

国标特别强调:

(1)逆变器或者电源接口的操作是为了调节输出电压和/或给蓄电池充电。

(2)UPS输出频率取决于交流输入频率。

在正常运行方式下,由合适的电源通过并联的交流输入和UPS逆变器向负载供电,逆变器或者电源接口的失利 为了调节输出电压和/或给蓄电池充电。输出频率取决于交流输入频率。

当交流输入的供电电压超出UPS预定允差时,逆变器和蓄电池将在储能供电运行方式下保持负载电力的连续性,并出电源接口切断交流输入电源,以防止逆变器反向馈电。

UPS单元在储能代电时间内或者在交流输入电源回复到UPS设计的允差之前(按两者之较短时间),运行于储能供电方式之下。

UPS互动运行

UPS互动运行

3)后备UPS

国标定义为:在正常运行方式下,负载由交流输入电源的主电源经由UPS开关供电。可能需结合附加设备(例如铁磁谐振变压器或者自动抽头切换变压器)对供电进行调节。这种UPS通常称为“离线UPS”,下图为标准对互动UPS的解释:

UPS无源后备运行

UPS无源后备运行

2、中国市场UPS宣传与定义

在中国市场,部分专家将UPS分为四种:

后备式(OFF LINE)
在线互动式(INTERACTIVE)
Delta变换
在线式双变换(ON LINE)等四种类型。实际上这种划分是不符合UPS的业界标准,人为从市场角度定义的方法。

下面详细说明各种UPS的技术与性能:

I. 后备式UPS电源

一种价格低廉,仅能满足一般客户要求的普及型UPS电源。由于性能的限制,出于市场的考虑,容量一般只有0.5-2KVA左右。

如GB、IEC、EN等标准所言,后备式UPS电源的功率变换主回路的构成比较简单,主要由滤波电路和电池充电与逆变电路组成,滤波电路可对市电中的干扰起到一定的抑制作用。市电正常时,UPS一方面通过滤波电路向用电设备供电,另一方面通过充电回路给后备电池充电。当电池充满时,充电回路停止工作,在这种情况下,UPS的逆变电路不工作。当市电发生故障,逆变电路开始工作,后备电池放电,在一定时间内维持UPS的输出。可见UPS存在一个从市电供电到电池供电的转换过程,这种转换一般是通过继电器来实现,因此会有转换时间,切换期间UPS的输出会出现瞬间掉电的现象。不过转换时间很短,一般小于15ms,并不会影响到普通计算机的正常工作,但对于服务器等高端设备来说,后备式UPS的供电质量是远远不够的。出于成本考虑,后备式UPS电源工作在逆变状态时输出电压波形失真比较大,普通后备式UPS输出波形是方波或梯形波,部分高档产品的可以实现准正弦波输出。后备式UPS电源由于在市电供电时不使用变换器,因此具有很高的效率,这一点是显而易见的。
 

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