中文
English
地 址：天河區大觀(guān)中路95號科匯園F111
電 話(huà)：020-87540643
傳 真：020-87540643-608
技術(shù)支持：13824476182
網(wǎng) 站：www.gedz.com.cn
USP供電系統的“高可用性”要求其系統必須具備可靠性、功能性、可維護性和容錯性四個(gè)要素，而UPS內部拓撲結構對系統的可靠性和功能性起著(zhù)決定作用?？捎眯缘年P(guān)鍵要素，尤其是可維護行和容錯性，很大程度上取決于UPS冗余和配電系統選擇，本文對UPS內部不同的拓撲結構進(jìn)行分析和評估，說(shuō)明個(gè)結構如何對“高可用性”電源系統的四個(gè)要素產(chǎn)生影響的。
一、UPS拓撲結構：離線(xiàn)式UPS或后備式電源(SPS)
離線(xiàn)式拓撲結構是最簡(jiǎn)單的一種UPS結構。正常運行情況下，交流市電直接流經(jīng)UPS直至重要負載。充電器或“4象限變流器”將交流電轉換為直流電向電池充電。逆變器用于將電池提供的直流電轉換成交流電，當市電故障時(shí)為負載供電。逆變器通常運行于待機模式，保持對電池充電。如果市電超過(guò)規定范圍，逆變器通過(guò)電池向負載供電。該拓撲結構被稱(chēng)為“單變換”，因為在任何時(shí)候，電源只能轉換一次(交流轉換為直流或直流轉換為交流)。正常運行情況下，少量交流電轉換為直流電，保持對電池供電。輸入市電電超出規定范圍時(shí)，UPS檢測到電源故障，切換繼電器動(dòng)作，輸出逆變器啟動(dòng)逆變器將電池提供的直流電轉換成交流電，向負載供電。
離線(xiàn)式UPS價(jià)格非常低廉，僅適合于家用或為向只需要實(shí)施斷電保護應用的單臺計算機工作站供電的情形。有時(shí)離線(xiàn)式產(chǎn)品內置浪涌抑制和/或“降壓和升壓”電路，補償較高或較低的輸入電壓，但不嘗試提供任何有效的輸入電源調節。
離線(xiàn)式UPS在設計簡(jiǎn)單性方面得分較高，而在其它測量方面則稍有欠缺。離線(xiàn)式UPS一般應用于單相非重要負載。尤其是不兼容發(fā)電機等不足，使其不適用于三相應用。
二、UPS拓撲結構：互動(dòng)式UPS
互動(dòng)式UPS拓撲結構。該結構與離線(xiàn)式UPS產(chǎn)品類(lèi)似，不同之處是在市電電源和負載之間按照串聯(lián)的結構加入變壓器了或電感器。該電感器使UPS逆變器可以與輸入電源“交互”，并對連接至負載的輸出電源進(jìn)行調節。也就是說(shuō)在輸入電壓較高和較低狀況下，“降壓和升壓”電路能夠進(jìn)行相應的調節。
四象限變換器一般為恒壓設備。負載或輸入電壓變化時(shí)，四象限變換器通過(guò)調整輸出相位角，作出相應的改變。負載頻繁的發(fā)生變化，將導致電池放電，電池的頻繁放電將大大縮短其使用壽命。
互動(dòng)式UPS產(chǎn)品的另一個(gè)不足之處在于，如果不采用電池供電，將無(wú)法完全使重要負載與輸入電源間實(shí)現隔離。頻率出現微擾和電源質(zhì)量較差，將直接影響到重要負載。若不實(shí)施電氣隔離，共模噪聲也將直接影響到負載的正常工作。
互動(dòng)式UPS產(chǎn)品的另一個(gè)不足之處在于，如果不采用電池供電，將無(wú)法完全使重要負載與輸入電源間實(shí)現隔離。頻率出現微擾和電源質(zhì)量較差，將直接影響到重要負載。若不實(shí)施電氣隔離，共模噪聲也將直接影響到負載的正常工作。
與離線(xiàn)式UPS相同，互動(dòng)式UPS產(chǎn)品價(jià)格可能較低，而效率高，原因是，它僅在輸入電源異常時(shí)向重要負載供電，且僅在電池工作期間運作。與離線(xiàn)式UPS 相比，互動(dòng)式UPS設備由于其串聯(lián)電感器以及電源調節功能，在效率方面有所損耗。另外，當UPS轉換為電池供電時(shí)，通常至少會(huì )出現一點(diǎn)(但可測)電壓跌落。
發(fā)電機兼容性
離線(xiàn)式UPS和互動(dòng)式UPS產(chǎn)品需要輸入電源的頻率和相位非常穩定。電源頻率必須穩定，是因為逆變器必須跟蹤電源頻率，以校準電壓和電流，這樣系統輸出頻率才能與輸入頻率相同，除非UPS通過(guò)電池運行。
比較典型的運行問(wèn)題是當啟動(dòng)發(fā)電機上的其它負載時(shí)，發(fā)電機的輸出頻率將發(fā)生很大變化，從而導致離線(xiàn)式UPS或互動(dòng)式UPS通過(guò)電池放電。該問(wèn)題在天然氣發(fā)電機組上尤為明顯。電池反復充放電，很可能導致電池的過(guò)放電，將大大縮短電池壽命。另一個(gè)潛在問(wèn)題是UPS負載加載時(shí)，發(fā)電機輸出會(huì )不穩定，也就是說(shuō) UPS負載的突加，會(huì )導致發(fā)電機電壓和頻率跌落，從而導致UPS進(jìn)入電池放電的運行狀態(tài)。當發(fā)電機輸出穩定后，UPS恢復到正常狀態(tài)，如果發(fā)電機輸出電壓再次下降時(shí)，UPS將再次進(jìn)入電池放電狀態(tài)。
對于雙變換UPS則不會(huì )出現上述問(wèn)題。雙變換UPS調整輸入電源，而且可以容許電源頻率出現較大變化，同時(shí)繼續提供穩定的輸出頻率，而無(wú)需使用電池供電。而且，雙變換UPS主要制造商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出減少輸出電流畸變的技術(shù)，極大地提高UPS與發(fā)電機的兼容性，使負載規格選擇更為準確。雙變換UPS容量與發(fā)電機的容量配比可以達到1.25~1.5：1，不會(huì )發(fā)生運行問(wèn)題。
三、UPS拓撲結構：具有功率因數校正功能的在線(xiàn)性互動(dòng)式結構(包括“Delta變換式”產(chǎn)品)
近年來(lái)，有幾家公司推出了具有功率因數校正功能的在線(xiàn)互動(dòng)式三相UPS產(chǎn)品。與離線(xiàn)式產(chǎn)品和一般的互動(dòng)式產(chǎn)品相比，這些產(chǎn)品改善了電源的調控性能，提高了輸出的電源質(zhì)量。但同時(shí)也產(chǎn)生了一些不利因素，如有源功率調節會(huì )使效率降低。實(shí)際上，在帶非線(xiàn)性負載(一般為計算機負載)時(shí)，其效率一般都低于雙變換 UPS產(chǎn)品。并且這種產(chǎn)品結構的復雜性相對于雙變換UPS而言往往是有過(guò)之而無(wú)不及。及為容易誤導用戶(hù)的是，該種類(lèi)型的在線(xiàn)互動(dòng)式產(chǎn)品甚至被標榜為“在線(xiàn)式”產(chǎn)品，因為其逆變器始終“運行”，提供電壓調節或輸入功率因數校正。
 |
|
|
 |
