UPS是一種高質(zhì)量、高可靠性的獨(dú)立電源，是一種蓄電池靜止型不間斷供電裝置。廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，batthr小編將為你介紹UPS電源技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以期對UPS電源技術(shù)的應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：UPS電源;發(fā)展趨勢;數(shù)字化

引言

UPS(UninterruptiblePowerSystem)，就是所謂的不間斷電源，它自身具有儲存電能的作用，主要部件有逆變器和電源保護(hù)設(shè)施。廣泛應(yīng)用于電腦設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、以及其他要求提供不間斷電源的設(shè)備。在實(shí)際中，有很多場合和設(shè)備需要提供高質(zhì)量的供電服務(wù)，尤其是一些設(shè)備需要提供不間斷的電源維持工作。UPS電源是一種新型電源，其主要應(yīng)用了綜合自動控制、半導(dǎo)體器件、微處理器及電磁技術(shù)等，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的前提下，保證了特殊場所對于供電質(zhì)量的要求。本文介紹UPS電源技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以期對UPS電源技術(shù)的應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)。

一、UPS電源的種類

(1)后備式UPS電源

指逆變器并聯(lián)連接在市電與負(fù)載之間僅簡單地作為備用電源使用。此種UPS電源，在市電正常時(shí)，負(fù)載完全而且是直接地市電供電，逆變器不做任何電能變換，蓄電池由獨(dú)立的充電器供電;當(dāng)市電不正常時(shí)，負(fù)載完全由逆變器提供電能。被動后備式UPS具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格最廉等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用于某些非重要的負(fù)載使用，如家用計(jì)算機(jī)等。但市電斷電時(shí)，繼電器將逆變器切換至負(fù)載，切換時(shí)間較長，一般需幾個(gè)毫秒的間斷，所以稍微重要的計(jì)算機(jī)設(shè)備不應(yīng)選用被動后備式UPS電源。

(2)在線式UPS電源

指逆變器并聯(lián)連接在市電與負(fù)載之間，起后備電源作用，同時(shí)逆變器做為充電器給蓄電池充電。通過逆變器的可逆運(yùn)行方式，與市電相互作用，因此被稱為互動式。此種UPS電源，在市電正常時(shí)，負(fù)載由經(jīng)改良后的市電供電，同時(shí)逆變器作為充電器給蓄電池充電。在線互動式UPS具有結(jié)構(gòu)較簡單、實(shí)施方便、且易于并聯(lián)、便于維護(hù)和維修、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、整機(jī)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，性能滿足某些負(fù)載要求，特別適用于網(wǎng)絡(luò)中某些計(jì)算機(jī)設(shè)備采用分布式供電的系統(tǒng)。此種電源缺點(diǎn)是穩(wěn)壓性能不高，尤其動態(tài)響應(yīng)速度低，其次抗干擾能力不強(qiáng)，電路會產(chǎn)生諧波干擾和調(diào)制干擾。

(3)雙變換式UPS電源

這種類型的電源是指逆變器串聯(lián)連接在交流輸入與負(fù)載之間，電源通過逆變器連續(xù)地向負(fù)載供電。此種UPS電源其供電方式如下：市電正常時(shí)，市電經(jīng)過整流器、逆變器向負(fù)載供電;市電不正常時(shí)，由蓄電器經(jīng)逆變器向負(fù)載供電。雙變換式UPS是UPS電源的主流產(chǎn)品，具有性能好、電壓穩(wěn)定度與頻率穩(wěn)定度高、功能強(qiáng)、具有熱備份連接和并聯(lián)冗余聯(lián)結(jié)的功能等優(yōu)點(diǎn)，其不足之處是當(dāng)容量少于10kVA以下，其整機(jī)效率不高，一般在85%左右。

二、UPS電源技術(shù)

UPS是一種高質(zhì)量、高可靠性的獨(dú)立電源，是一種蓄電池靜止型不間斷供電裝置。它由整流器、逆變器、交流靜態(tài)開關(guān)和蓄電池組組成。平時(shí)，市電經(jīng)整流器變?yōu)橹绷鲗π铍姵馗〕潆姡瑫r(shí)經(jīng)逆變器輸出高質(zhì)量的交流凈化電源供重要負(fù)載，使其不受市電的電壓、頻率、諧波干擾。當(dāng)市電因故停電時(shí)，系統(tǒng)自動切換到蓄電池組，蓄電池放電，經(jīng)逆變器對重要負(fù)荷供電。UPS電源技術(shù)包括電源變換技術(shù)、電源冗余技術(shù)、蓄電池發(fā)展技術(shù)等。近幾年來，隨著對UPS電源性能要求不斷提高，UPS電源技術(shù)又有新的分支出現(xiàn)，其中UPS電源網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)和全數(shù)字化技術(shù)就是UPS電源新技術(shù)。

三、UPS電源技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

3.1UPS電源技術(shù)的現(xiàn)狀

目前UPS電源市場已趨成熟。使用UPS以提高供電系統(tǒng)可用性的觀念，已經(jīng)深入人心，被廣泛接受。用戶對于借助UPS供電系統(tǒng)提高供電質(zhì)量的重要性，已經(jīng)有了足夠的重視。

(2)安全性和可靠性。對于供電系統(tǒng)的故障是不可避免的，但是可以降低。安全性和可靠性仍然還是當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)亟待解決的主要方面。

(3)衡量標(biāo)準(zhǔn)變遷。當(dāng)前市場上各種型號規(guī)格的UPS已經(jīng)基本上能夠滿足對負(fù)載供電的要求。UPS的各項(xiàng)輸出電性能指標(biāo)，已經(jīng)不再是影響負(fù)載正常運(yùn)行的因素和購置時(shí)衡量性能優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)了。

(4)應(yīng)標(biāo)本兼治。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)故障總數(shù)中的半數(shù)以上都是由于配電系統(tǒng)中其他環(huán)節(jié)和設(shè)備的人為操作、安裝問題和質(zhì)量問題引起的，或是因?yàn)檫@些原因而誘發(fā)UPS發(fā)生故障。所以我們要考慮在提高設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)該注重配套技術(shù)人員的專業(yè)化的培訓(xùn)，缺乏專業(yè)的UPS電源維護(hù)人員，這也是UPS電源產(chǎn)生故障的一個(gè)重要的原因之一。僅僅提高UPS設(shè)備的可靠性，是不能從根本上解決整個(gè)供電系統(tǒng)的安全性和可靠性的，甚至不能最終構(gòu)成不停電供電系統(tǒng)。

(5)故障修復(fù)遲緩。供電系統(tǒng)發(fā)生故障后，由于系統(tǒng)過于復(fù)雜、產(chǎn)品供應(yīng)商反應(yīng)速度、維修人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗(yàn)，備件儲備和提供情況、故障原因的查找和分析等原因，使得系統(tǒng)故障得不到及時(shí)迅速修復(fù)，甚至找不到引發(fā)故障的真正原因。

3.2發(fā)展趨勢

UPS電源技術(shù)涵蓋了電源變換技術(shù)、電源冗余技術(shù)和蓄電池發(fā)展技術(shù)等。最近幾年，隨著對UPS電源性能要求不斷提高，UPS電源技術(shù)又有新的分支出現(xiàn)，其中UPS電源高頻化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)、全數(shù)字化技術(shù)、綠色化技術(shù)就是UPS電源新技術(shù)。也是UPS電源技術(shù)發(fā)展的一些新的方向。

3.1.1UPS高頻化技術(shù)

在技術(shù)先進(jìn)的UPS中采用了IGBT和VDMOSFET等性能優(yōu)良、工藝成熟的器件，工作頻率提高到16kHz，功率變換、電路頻率的提高使得用于濾波的慣性元件，如：電感、電容大量減小，其效率高達(dá)94。5%，體積減小1/3至1/2，電壓偏差<0。5%，動態(tài)響應(yīng)<3%，總諧波失真度<2%(100%非線性負(fù)載)，可聞噪音等指標(biāo)均得以大幅度提高。數(shù)字電路占80%，可靠性大大加強(qiáng)。3.1.2UPS全數(shù)字化技術(shù)

UPS全數(shù)字化技術(shù)是將UPS的AC/DC變換器及DC/AC逆變器(即輸入與輸出部分)使它們組成一個(gè)非常完善的負(fù)反饋系統(tǒng)，再配以專用集成電路以及直接數(shù)字控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)UPS整機(jī)變換、控制、反饋、測量、顯示、通訊全數(shù)字化、智能化。UPS全數(shù)字化技術(shù)使UPS許多特性從硬件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到靈活并可升級的軟件上來，為用戶提供十分快捷的設(shè)計(jì)與制造功能;更完善更靈活的運(yùn)行與控制模式;非常簡單方便的使用、安裝、維護(hù)操作功能。全數(shù)字化UPS是新一代UPS，它除具有高質(zhì)量、高可靠、高指標(biāo)、多功能等特點(diǎn)外，還符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的要求，所以它是未來發(fā)展所需要的UPS。

3.1.3UPS網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)

高級UPS管理員軟件配合電源分配器設(shè)計(jì)使管理員不僅可以通過PC機(jī)或網(wǎng)上終端對UPS運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，還可以進(jìn)行一些其他很有意義的控制。

四、總結(jié)

隨著現(xiàn)代電力技術(shù)的不斷發(fā)展，對于供電質(zhì)量要求也明顯提高，UPS電源作為一種新型電源系統(tǒng)，具有不間斷供電、負(fù)荷穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、安全性高等特點(diǎn)，在各行業(yè)、領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。UPS電源隨著電子器件的發(fā)展，使UPS走向小型化、高效率、高可靠性發(fā)展，而高頻化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)、全數(shù)字化技術(shù)、綠色化技術(shù)的出現(xiàn)，不僅提供完全可靠的網(wǎng)絡(luò)電源管理，也為節(jié)能、環(huán)保提供了一種最佳的解決方案，所以隨著科學(xué)的進(jìn)步，UPS將朝著高頻化、數(shù)字化、智能化、綠色化等趨勢發(fā)展。