在線雙變換式UPS電源工作模式和技術(shù)現(xiàn)狀

來源：存能電氣  日期：2019-05-10 10:16  瀏覽量：次

　　在線雙變換式UPS電源工作模式和技術(shù)現(xiàn)狀。眾所周知，在線雙變換式UPS電源的功能是確保負(fù)載供電的不間斷，并改善供電電源質(zhì)量，使市電電源的各種干擾與負(fù)載徹底隔離，保證在任何情況下均能供給負(fù)載穩(wěn)定可靠的交流電源。不同的UPS產(chǎn)品和UPS供電系統(tǒng)，分別用于不同的應(yīng)用場合。

　　什么雙變換式UPS電源？

　　無旁路的雙變換UPS電源電路結(jié)構(gòu)，由整流器/充電機、逆變器、蓄電池充電機（選件）、蓄電池開關(guān)等組成。帶旁路的雙變換UPS電源電路結(jié)構(gòu)組成部件與無旁路雙變換UPS基本相同，但增加了UPS開關(guān)模塊，用于UPS從正常方式向儲能方式轉(zhuǎn)換或進行相反的轉(zhuǎn)換。

　　在線式雙變換UPS電源需要進行兩次電力變換。即市電交流輸入電源首先經(jīng)整流器變換為直流電，然后再經(jīng)逆變器變換為交流電。與此同時，整流器/充電機或獨立的蓄電池充電機給蓄電池充電。整流器的輸入電源交流輸入和充電機的輸入電源交流輸入也可以采用同一電源。

　　在正常方式下，在線雙變換式UPS電源由整流器/逆變器的組合為負(fù)載供電。

　　當(dāng)市電交流輸入電源的指標(biāo)超出預(yù)定的容限時，UPS轉(zhuǎn)入儲能方式，即由蓄電池/逆變器組合為負(fù)載供電，供電時間間隔為蓄電池的儲能時間，或供電到市電輸入電源恢復(fù)到UPS的設(shè)計容限為止，再轉(zhuǎn)入正常方式。

　　在整流器/逆變器故障時，或UPS瞬時或連續(xù)過載時，UPS將轉(zhuǎn)入旁路工作方式，即負(fù)載臨時由旁路電源供電。為了確保不間斷的轉(zhuǎn)換，逆變器的輸出和交流輸入3必須同步。此外，如果輸入和輸出電壓不同，在旁路電路中必須安裝變壓器。

　　雙變換式UPS的逆變器必須與旁路電源同步以保證不間斷地進行負(fù)載轉(zhuǎn)換。通常還有一個專用于維修的“維修旁路”。

　　在線雙變換式UPS電源工作模式介紹

　　(1)正常方式

　　交流輸入電源經(jīng)整流器/充電機-逆變器的組合電路，進行了整流(AC/DC)和逆變(DC/AC)兩次變換，負(fù)載由逆變器供電，由于負(fù)載所需的全部功率經(jīng)過了兩次變換，因此這種UPS稱為雙變換UPS電源。

　　(2)儲能方式

　　當(dāng)交流輸入電源電壓超出預(yù)定的容限或故障時，由蓄電池放電供給逆變器直流電，使逆變器繼續(xù)運行，不間斷地供給負(fù)載交流電源。

　　當(dāng)交流輸入電源恢復(fù)正常時，UPS電源恢復(fù)正常工作方式，如果交流輸入電源長時間停電，UPS將繼續(xù)在儲能方式下運行，直到蓄電池的儲能用完。為了保護交流輸入電源長時間停電，一般應(yīng)配置備用柴油發(fā)電機組。

　　(3)旁路方式

　　雙變換UPS電源一般都有靜態(tài)旁路開關(guān)，在下列情況下可以通過靜態(tài)開關(guān)自動地將負(fù)載從逆變器暫時轉(zhuǎn)換到旁路電源。

　　(4)蓄電池放電至終止電壓

　　為了保證在逆變器和旁路電源之間不間斷地進行負(fù)載轉(zhuǎn)換，UPS的逆變器必須與旁路電源同步，以便采取先合后斷的轉(zhuǎn)換方式，即逆變器和旁路電源有短暫的一段時間并聯(lián)，然后斷開其中一個電源。另外還有一個稱為維修旁路的電路，在UPS需要維修時通過維修旁路手動以先合后斷的方式將負(fù)載換到旁路電源。

　　在線雙變換式UPS電源技術(shù)現(xiàn)狀

　　世界上各大型UPS廠家均著力開發(fā)新一代性能更優(yōu)越的UPS，如Liebert公司最近推向市場的iTrust系列大容量UPS充分考慮了現(xiàn)有客戶需求，在于輸入采用高頻整流技術(shù)，輸入功率因素高達0.99以上，輸入諧波電流＜3%。另外，整流器與逆變器均采用全數(shù)字的控制方案，適應(yīng)了現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展要求。輸出依然采用傳統(tǒng)的輸出隔離變壓器，增強了系統(tǒng)的抗干擾能力，同時大大降低了控制失敗導(dǎo)致的輸出直流電壓對用戶負(fù)載的損壞幾率，有效提高了系統(tǒng)的可靠性。

　　另外，低成本高性能的高頻機也將在一段時間之后成為市場的主流機型。該種機型UPS是在上述未來主流機型基礎(chǔ)上省去了輸出隔離變壓器，大大節(jié)省了成本，大約為上述機型的60%，極具市場競爭力。缺點是目前該種技術(shù)不夠成熟，可靠性較低。但是，隨著技術(shù)水平的提高，可靠性將會大大增強，相信不久的將來，該種機型將成為未來UPS的新型主流機型。

　　在散熱技術(shù)方面，目前大部分的UPS電源都采用散熱器風(fēng)冷散熱，成本較高，而且噪音很大，特別是大功率UPS(容量在60kVA以上)，噪音問題尤其突出。為了在散熱問題上有所突破，各大型UPS廠家均投入大量的財力、人力進行研究。

　　以上就是在線雙變換式UPS電源工作模式和技術(shù)現(xiàn)狀，雙變換在線式UPS電源高可靠性的全數(shù)字化處理技術(shù)、智能化人機對話界面，以及強大的智能網(wǎng)絡(luò)管理，為當(dāng)今集中式服務(wù)器機房、網(wǎng)絡(luò)管理中心、計算機中心，以及各種先進的工業(yè)自動化設(shè)備提供可靠的電源保護。