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(jī)、逆變器、蓄電池充電機(jī)（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(chǔ)能方式轉(zhuǎn)換或進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換。

　　在線式雙變換UPS電源需要進(jìn)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(shí)，整流器/充電機(jī)或獨(dú)立的蓄電池充電機(jī)給蓄電池充電。整流器的輸入電源交流輸入和充電機(jī)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(shí)，UPS轉(zhuǎn)入儲(chǔ)能方式，即由蓄電池/逆變器組合為負(fù)載供電，供電時(shí)間間隔為蓄電池的儲(chǔ)能時(shí)間，或供電到市電輸入電源恢復(fù)到UPS的設(shè)計(jì)容限為止，再轉(zhuǎn)入正常方式。

　　在整流器/逆變器故障時(shí)，或UPS瞬時(shí)或連續(xù)過載時(shí)，UPS將轉(zhuǎn)入旁路工作方式，即負(fù)載臨時(shí)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(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)換。通常還有一個(gè)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(jī)-逆變器的組合電路，進(jìn)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(chǔ)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(shí)，由蓄電池放電供給逆變器直流電，使逆變器繼續(xù)運(yùn)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(shí)，UPS電源恢復(fù)正常工作方式，如果交流輸入電源長時(shí)間停電，UPS將繼續(xù)在儲(chǔ)能方式下運(yùn)行，直到蓄電池的儲(chǔ)能用完。為了保護(hù)交流輸入電源長時(shí)間停電，一般應(yīng)配置備用柴油發(fā)電機(jī)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(dòng)地將負(fù)載從逆變器暫時(shí)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(jìn)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(shí)間并聯(lián)，然后斷開其中一個(gè)電源。另外還有一個(gè)稱為維修旁路的電路，在UPS需要維修時(shí)通過維修旁路手動(dòng)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(dá)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(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力，同時(shí)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(jī)也將在一段時(shí)間之后成為市場的主流機(jī)型。該種機(jī)型UPS是在上述未來主流機(jī)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(jī)型的60%，極具市場競爭力。缺點(diǎn)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(huì)大大增強(qiáng)，相信不久的將來，該種機(jī)型將成為未來UPS的新型主流機(jī)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(cái)力、人力進(jìn)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(jī)對話界面，以及強(qiáng)大的智能網(wǎng)絡(luò)管理，為當(dāng)今集中式服務(wù)器機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)管理中心、計(jì)算機(jī)中心，以及各種先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備提供可靠的電源保護(hù)。