ups不间断电源十篇
时间：2023-03-28 22:49:49
ups不间断电源篇1
关键字：UPS，蓄电池，维护
Abstract: in today, equipment for power load demand more and more high, in order to ensure that equipment are the demand, and solve the problem of the power grid to equipment damage, this requires such power supply has the safety, reliability and stability, the purity. UPS is conforming to this demand, this is to stabilize, continuous, uninterrupted to load provide pure, high quality communication power supply.
Keyword: UPS, storage battery, maintenance
中图分类号：TM912文献标识码： A 文章编号：
UPS（Uninterruptibe Power Supply）是不间断电源的英文缩写简称。配置UPS的目的是为了防止因市电停电和发生电压下限或外来噪声侵入等造成计算机设备、通信设备等负载设备的停机或发生误动作。在计算机运行期间，如果市电供电中断，将会导致数据库中的数据丢失和程序破坏，有时甚至使磁头和磁盘遇到损坏，造成难以弥补的损失。为了解决以上的问题，UPS由此产生。
随着计算机网络技术、现代全球化通信技术和高精尖的精密加工工业的发展和因此而带动起来的信息产业的发展，人们愈来愈认识到，以计算机和通信设备等为代表的非线性负载在运行过程中所产生的“谐波污染”是造成当今电网供电质量普遍恶化的主要原因。
为满足计算机网络通信系统、电信和移动电话通信系统、航空管理系统、公路和铁道调度和售票系统等部门对高可靠和高质量电源的需求，UPS正越来越广泛地被选用。所有这些，反过来又在促进UPS技术的发展。由于将网络通信和电源监控软件调控技术完善的结合起来而形成的智能化UPS电源的出现，它不仅能使用户可以从任何计算机网络结点上监控UPS的运行，而且还可利用电源监控软件对用户的计算机操作系统和所运行的程序及数据提供全面的保护。
1．UPS的作用
一台设计完善的UPS所要完成的主要作用是向用户的重要设备提供可靠与高质量的无时间中断的交流电源。
UPS电源需要向用户提供具有如下优点的高质量电源：输出电源的稳压精度高；工作频率稳定；电压失真度小的纯净正弦波电源；输出波形上不存在任何干扰；无论市电电网供电正常与否，UPS能在毫无时间中断的条件下，向用户提供高质量的交流电源。所配置的UPS电源在长时间运行过程中，可能产生的任何瞬态供电中断时间控制在5ms的范围之内。一般的微机和服务器所允许的瞬态供电中断时间在10ms的范围。如果向计算机和通信设备服务器所提供电源的瞬态中断时间超过上述范围时，就会造成微机进入自检无动作的状态，从而造成用户所正在运行的数据或程序被破坏和丢失的不幸局面。当遇到这种情况时，用户就会看见正在运行中的微机显示屏上出现一片空白，服务器上先有告警灯（一般红灯）闪亮后停止工作，随着瞬态供电中断现象的消失，微机再次进入程序自检，自检开机运行状态，服务器也可能重新启动也可能烧坏。
2.UPS的工作原理
现在的UPS电源按工作原理不同，向用户提供如下五种类型的UPS电源品种：（1） 双变换在线式UPS电源；（2）变换器型UPS电源；（3）在线互动式UPS电源；（4）后备式正弦波输出UPS电源；（5）后备式方波输出UPS电源。
按供电体系不同，UPS分为：单进单出UPS；三进单出UPS；三进三出UPS。
按输出功率不同，UPS分为：小功率(30KVA)。
目前通讯行业普遍使用的是双变换在线式（On-line）UPS电源系统；下面介绍此UPS电源系统的工作原理，如图2.1。
图2.1 UPS工作原理系统图
2.1UPS正常运转时的运作方法：
不间断电源系统的供电原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用；这里跟各位强调的是不间断电源系统并不是停电时才会动作，像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，不断电系统均会动作，提供设备稳定且干净的电力。 当市电正常供电时，市电经滤波回路后，分为两个回路同时动作，其一是经由充电回路对电池组充电，另一个则是经整流回路，作为逆变器的输入，再经过逆变器的转换提供电力给负载使用；由此可知，在线式不间断电源系统的输出完全由逆变器来供应，因此不论市电电力品质如何，其输出均是稳定而不受任何影响。
2.2 市电停电时，UPS的运作方法：
一旦市电发生异常时，将储存于电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到不间断的功能。不间断系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此不间断电源系统不会像市电一般无限制的供应，所以不论多大容量的不断电系统，在其满载的的状态下，其所供电的时间必定有限，若要延长放电时间，须购买长时间型不间断电源系统。
2.3旁路运行方式当在线式UPS超载、旁路命令（手动或自动）、逆变器过热或机器故障，UPS一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。由于旁路时，UPS输出频率相位需与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式，解决了旁路切换时间问题，真正做到了不间断切换，控制电路复杂，一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时，必须人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。
2.4旁路维护方式当UPS进行检修时，通过手动旁路保证负载设备的正常供电，当维修操作完成后，重新启动UPS， UPS 转为正常运行。极低的维护率，MTTR为15分钟，极大地提高UPS可用性。
3．UPS的日常维护
1、经常对UPS主机和电池组进行清洁，以免机箱太脏造成通风口堵塞，而影响机器寿命。
2、注意检查室内温度，以便机器工作在15—25摄氏度最佳环境，如果温度过高会影响主机和电池的寿命。
3、输入电源线应长期与UPS相连，这样可保证只要有市电即可给UPS的电池充电，电池组只有与UPS主机相连接才能充电。
4、如果正常工作时遇到市电停电，UPS可提供标准值的电池后备时间，但每次放电完毕后必须及时充电。否则，UPS将无法提供足够的后备时间让负载正常工作。
5、对于长期不停电的地区，应每隔3个月对UPS的电池组进行一次较深度的放电，即市电输入开关断掉，用电池支持负载，直到电池电压接近到欠压范围；然后立即合上市电输入开关，重新将电池组充至满容量，以此来激活电池，确保电池有较长的可靠寿命。
6、电池间的温度应保持25摄氏度的最佳环境，对电池组每月一次进行测试，多巡视每只电池电压，是否落后电池，有发现落后赶快做活化等有效措施，要恢复电池电压正常状态；
7、发生故障灯亮与蜂鸣器，通常代表机器内部有电路不正常，致使保护电路动作。在使用过程中遇到此情况时，可先关机，待十分钟后再重新启动UPS。如果启动时就发生这种情况，则可能电路中有故障存在，必须仔细检查并维修。
8、对于大中功率UPS来说，频繁的开关机会缩短UPS的工作寿命，因此建议尽可能的减少开关机次数。通常，将UPS开起来以后，就让其一直运行，只有当停电较长而需要保护电池，以避免电池深度放电时才关掉UPS。
9、每半年都应检查一次输入，输出电缆；检查电缆有无破损，测量接触是否良好。
4、使用UPS注意事项
1、UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热。并保持环境的清洁。 2、 UPS输出插座应明确标识，勿使加入无关负载或短路。 3、切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调，以免造成损坏。4、若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率。必须在发电机启动稳定后才能接入UPS。5、开启UPS负载时，一般遵循先大后小的原则。6、UPS输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最好。
ups不间断电源篇2
不间断电源主要目的是为了在外部供电中断时，仍能够依靠蓄电池等储电载体，给负载继续输出稳定可靠的电源。例如广州地铁四号线屏蔽门控制系统就配置了一套UPS系统，在市政供电断开的情况下，仍能输出稳定可靠的220V电源，使屏蔽门系统仍能继续运行。
UPS系统给设备运行带来了可靠的保障，但由于部分UPS系统是串联接入到屏蔽门的供电系统中，也存在着由于UPS自身故障而引起中断输出的现象。若任何故障都会使UPS系统中断输出，则完全违背了“不间断电源”的概念了。因此，一般UPS系统都设置有自动旁路功能，即当主要出现故障时，由旁路模块将主外部电源直接供给负载。而部分UPS系统的旁路功能模块集成在UPS主机内，当该模块故障时，无法维修，严重时，甚至会令整机电源输出中断。广州地铁四号线屏蔽门的UPS系统就多次遇到了上述这个问题，下面就是我们探讨解决该问题的经过及方法：
一、四号线控制UPS工作原理：
四号线（万胜围至金洲站）屏蔽门控制电源系统选用了普兰特品牌的UPS，作用主要是将市电逆变稳压后输出供给屏蔽门系统使用，并且能在市电中断时作为备用电源使用，持续供给。
220V市电供给控制UPS主机（主机内含3个模块），同时供给充电机，充电机会给控制控制UPS外置电池组充电（浮充状态），电池组又会连接到控制UPS主机，控制UPS主机的输出端会供给屏蔽门、安全门的控制电路。详见图1：
该套系统在未经优化前，曾出现过以下四种情况：
1、外部市政供电正常，且UPS系统工作正常的情况下，220V市电会经过控制UPS主机逆变稳压后输出，供给负载屏蔽门控制系统。
2、外部市政供电中断时，该套UPS系统会消耗其外置电池组、UPS模块等所储存的电量，继续供电给屏蔽门，确保屏蔽门可维持一段时间的运行。
3、当外部市政供电正常，而控制UPS模块发生故障，或主机发生一些小故障时，市电可经过UPS系统主机的电子旁路装置直接输出到屏蔽门控制系统（无逆变），屏蔽门亦能继续正常运行。
4、当外部市政供电正常，而控制UPS内部旁路模块故障，市电无法经过UPS系统主机输出到屏蔽门控制系统，屏蔽门设备无法继续正常运行。
上述四种状态中，前三种均未影响屏蔽门设备正常运行。第四种却令负载完全失电，是用户最不希望出现的状态，特别是轨道交通行业，更不允许这种风险的存在，即使机率再低也不允许。
二、四号线控制UPS加装旁路方案：
由于曾经发生过整个控制UPS主机故障（死机），UPS主机的电子旁路功能失效，导致主机无输出。为了不把UPS从系统中拆除（因为拆除了，就没有后备电源了，影响更大。），同时把上述第四种情况出现的风险去除，我们就想到了加装外部旁路。
于是根据四号线屏蔽门控制UPS存在的原理，提出了在主机外部加装自动旁路的技术改造方案（详见图2中蓝色部分）。
外部旁路中，由KA继电器负责检测UPS主机是否有输出，检测无输出时，接触器KM1的线圈失电，接触器KM2的线圈得电，两个主接器切换，市电会经由旁路直接输出到负载，跳过整套控制UPS。
三、加装旁路的效果
在改造过程中，我们发现上述方案的投入较小，只需要几个继电器以及电线就可以进行改造了（详见图3）。且加装后有以下几个优点：
ups不间断电源篇3
【关键词】不间断电源 UPS 工作原理 维护
在电视台有很多用电设备，其中使用频率最高的设备则是：控制桌设备、网络设备、音频调度等，此类设备在运行过程中对供电质量提出了较高需求，确保不停电的情况下，还要保证频率及电压处于稳定状态，且其波形也不能出现任何差错。所以UPS电源成为我们电视台最重视的一项设备，作为使用者，既要对此设备有全面的认知与了解，还要做好维护管理工作。
1 UPS类型分析
1.1 后备式UPS
在外电处于正常运作状态时，外电通过专业设备 滤波及抗浪涌无源滤波器处理后传送至负载，且蓄电池也处于充电状态。当市电因故无法继续运作时，逆变器就会被开启，使蓄电池中的直流电压转变为交流电压（也就是 转换），然后被传送至负载。不同类型电压在转变期间所耗费的时间长短主要取决于逆变器的开启时间及继电器的跳动时间，通常不会高于。尽管UPS电源实现容易、价格低，不过因存有转换时间，外电波会对输出造成一定影响，且供电质量不理想，不适用于用电重要设备。
1.2 在线式UPS
1.2.1 三端口 UPS
此类型的UPS其实现原理与铁磁谐振稳压变压器基本相同。铁心有3个绕组，具体为：输出绕组、双向变换器绕组及外电绕组。其核心构成部分则是双向逆变器，也就是常说的整流逆变器。在外电没有出现任何故障时，该逆变器重要发挥整流功能，确保负载正常、蓄电池能正常充电。而当外电因故障中断时，该设备则发挥逆变功能，确保直流电压能在短时间内转变为 交流电。
1.2.2 串联型在线式 UPS
此型号的UPS在外电正常运作时，输入形式的交流电就会通过 滤波设备将对外电造成干扰的因素进行优化与处理，随后经整流滤波处理，确保电池组和逆变器处于正常充电状态。逆变器则通过交通电将比较稳定的电压及电频提供给负载。在外电出现故障无法正常运作时，逆变器就会对蓄电池的电压类型进行处理，确保负载获取到交流电，不会出现断电现象。
2 UPS基本工作原理
2.1 在线式 UPS 工作原理
在线式UPS由多个元器件构成，最为核心的元器件依次为：静态开关、逆变器、充电电路、蓄电池组、保护电路等。此UPS一般输出正玄波。
在外电处于正常工作状态时，输入电压通过整流器滤波电路为逆变器提供电能，逆变器输出则通过与之相匹配的处理设备实现SPWM波与正玄波之间的有效转换。此外，整流电压通过充电设备来为蓄电池提供电能。基于此运作模式下，外电主要是通过逆变器、整流滤波器、静态开关为负载补充电能，且选用逆变器来对其频率、电压进行实时性监控。
2.2 后备式UPS工作原理
与在线式UPS相比，两者之间的不同点在于：无输入整流滤波器，逆变器无法基于多渠道获取到电能，只能通过蓄电池来满足自身电能需求，外电正常运行时，逆变器就不会被启动。输出不包括滤波器，其电压输出形态以方波为主。在外电运行时，输出变压器的主要功能则是稳定交流电压。
（1）在外电正常运行期间，UPS则保持旁路运行状态，转换开关则被变换为外电输入端，输入外电通过转换开关与输出变压器保持正常连接，并将电能补充给负载。外电出现变动时，基于继电器实现变压器接点的有效转变，确保输出电压更稳定、更可靠。
（2）在外电的电压不稳定且发生中断时，UPS就会保持后备运行态。检测控制电路在发现外电出现问题之后，就会立即运行逆变器并把开关调换到逆变器端，通过蓄电池为负载补充电能，并输出形态为方形的电波。当负载出现变动时，逆变器为稳定电压则对输出方波的宽度进行适当调整。对于后备式UPS来说，外电正常运行时，逆变器就不会被启动。当外电因出现问题无法正常运行时才会运行逆变器。继电器在启动后需动作过程，所以需要花费一定的时间来实现转换，通常为3ms-10ms。
3 UPS电源系统应用注意要点
随着信息技术不断更新与发展，很多信息设备在实践过程中呈现出强大的智能化，UPS电源系统也不例外，电池选用的是不需要维护的蓄电池，尽管提高了其通用性，不过在使用时还需多加注意，基于此才能提高使用的安全性。
（1）UPS电源主机在运行时并未对环境提出过高需求，+5℃～40℃都可正常运行，不过需保证环境的清洁，不能有过多灰尘，在湿度较高的环境下，灰尘会使主机不能正常运作。而储能电池则对环境温度有较高需求，适宜温度为25℃，最好不要高于 +15℃～+30℃。
（2）主机在运行时其内置参数不可更改。尤其是电池组参数，会缩短主机使用周期，不过在环境温度发生变化时，也要适当调整一下浮充电压。一般最适宜的环境温度为25℃，温度每提高或下降1℃，都需添加18mV浮充电压（也就是 12V蓄电池）。
（3）处于断电状态时，不要在负载工作的情况下运行UPS电源，需要将负载彻底关掉，在UPS被成功启动后再运行负载。因负载自身具有供电流和冲击电流，若没有关掉负载就启动UPS，会导致UPS电源突然过载，进而使变换器受损，无法使UPS正常运作。
4 UPS电源系统的维护
（1）UPS电源系统在运行期间，无需对主机进行过多的维护，关键在于防灰尘，经常做除尘处理。尤其是气候条件过于干燥的环境下，空气中含有大量灰尘，系统的风机会将灰尘吹到主机内部，在满足一定的湿度条件后就会使主机控制系统陷入紊乱，进而导致主机无法正常运作，同时还会发出有误预警，灰尘也会导致器件不能正常散热。通常每四个月就要对主机进行全面的清洁。在清除灰尘时，也要检查各大连接元器件是否出现松动或不牢固现象。
（2）对于UPS系统来说，蓄电池确保此系统正常运作的核心部件，如果没有电池，UPS就丧失了某些功能特性。虽然在实际应用过程中基本上都使用了不用维护的电池，减少了工作量，不过工作期间所呈现的各种状态对电池造成的影响并没有发生改变，由此可以看出，定期检查与测试及维护电池仍是一项非常重要的工作。
5 结语
本篇论文不仅详细介绍了UPS电源系统的运作理念，还针对其常见问题、如何维护以及如何保养蓄电池作了明确阐述。使我们了解与掌握了更多的维护方法，为后期更好的维护及保养UPS电源提供了依据，不仅为我台播音设备安全供电提供了保障，也为我台播音工作的顺利开展提供了安全保障。
参考文献
[1]牛莺雪.不间断电源（UPS）及其维护[J]. 科技创新与应用，2013（31）.
ups不间断电源篇4
关键词：UPS电源；发展趋势；数字化
引言
UPS（Uninterruptible Power System），就是所谓的不间断电源，它自身具有储存电能的作用，主要部件有逆变器和电源保护设施。广泛应用于电脑设备、计算机网络系统、以及其他要求提供不间断电源的设备。在实际中，有很多场合和设备需要提供高质量的供电服务，尤其是一些设备需要提供不间断的电源维持工作。UPS电源是一种新型电源，其主要应用了综合自动控制、半导体器件、微处理器及电磁技术等，在实现节能减排的前提下，保证了特殊场所对于供电质量的要求。本文介绍UPS电源技术现状及发展趋势，以期对UPS电源技术的应用提供一定的指导。
一、UPS电源的种类
（1）后备式UPS电源
指逆变器并联连接在市电与负载之间仅简单地作为备用电源使用。此种UPS电源，在市电正常时，负载完全而且是直接地市电供电，逆变器不做任何电能变换，蓄电池由独立的充电器供电；当市电不正常时，负载完全由逆变器提供电能。被动后备式UPS具有结构简单、价格最廉等优点，运用于某些非重要的负载使用，如家用计算机等。但市电断电时，继电器将逆变器切换至负载，切换时间较长，一般需几个毫秒的间断，所以稍微重要的计算机设备不应选用被动后备式UPS电源。
（2）在线式UPS电源
指逆变器并联连接在市电与负载之间，起后备电源作用，同时逆变器做为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式，与市电相互作用，因此被称为互动式。此种UPS电源，在市电正常时，负载由经改良后的市电供电，同时逆变器作为充电器给蓄电池充电。在线互动式UPS具有结构较简单、实施方便、且易于并联、便于维护和维修、效率高、运行费用低、整机可靠性高等优点，性能满足某些负载要求，特别适用于网络中某些计算机设备采用分布式供电的系统。此种电源缺点是稳压性能不高，尤其动态响应速度低，其次抗干扰能力不强，电路会产生谐波干扰和调制干扰。
（3）双变换式UPS电源
这种类型的电源是指逆变器串联连接在交流输入与负载之间，电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UPS电源其供电方式如下：市电正常时，市电经过整流器、逆变器向负载供电；市电不正常时，由蓄电器经逆变器向负载供电。双变换式UPS是UPS电源的主流产品，具有性能好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具有热备份连接和并联冗余联结的功能等优点，其不足之处是当容量少于10kVA以下，其整机效率不高，一般在85%左右。
二、UPS电源技术
UPS是一种高质量、高可靠性的独立电源，是一种蓄电池静止型不间断供电装置。它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时，市电经整流器变为直流对蓄电池浮充电，同时经逆变器输出高质量的交流净化电源供重要负载，使其不受市电的电压、频率、谐波干扰。当市电因故停电时，系统自动切换到蓄电池组，蓄电池放电，经逆变器对重要负荷供电。UPS电源技术包括电源变换技术、电源冗余技术、蓄电池发展技术等。近几年来，随着对UPS电源性能要求不断提高，UPS电源技术又有新的分支出现，其中UPS电源网络智能化技术和全数字化技术就是UPS电源新技术。
三、UPS电源技术的现状及发展趋势
3.1 UPS电源技术的现状
目前UPS电源市场已趋成熟。使用UPS以提高供电系统可用性的观念，已经深入人心，被广泛接受。用户对于借助UPS供电系统提高供电质量的重要性，已经有了足够的重视。
（2）安全性和可靠性。对于供电系统的故障是不可避免的，但是可以降低。安全性和可靠性仍然还是当前UPS供电系统亟待解决的主要方面。
（3）衡量标准变迁。当前市场上各种型号规格的UPS已经基本上能够满足对负载供电的要求。UPS的各项输出电性能指标，已经不再是影响负载正常运行的因素和购置时衡量性能优劣的主要标准了。
（4）应标本兼治。据数据统计系统故障总数中的半数以上都是由于配电系统中其他环节和设备的人为操作、安装问题和质量问题引起的，或是因为这些原因而诱发UPS发生故障。所以我们要考虑在提高设备质量和技术的同时，应该注重配套技术人员的专业化的培训，缺乏专业的UPS电源维护人员，这也是UPS电源产生故障的一个重要的原因之一。仅仅提高UPS设备的可靠性，是不能从根本上解决整个供电系统的安全性和可靠性的，甚至不能最终构成不停电供电系统。
（5）故障修复迟缓。供电系统发生故障后，由于系统过于复杂、产品供应商反应速度、维修人员的技术水平和工作经验，备件储备和提供情况、故障原因的查找和分析等原因，使得系统故障得不到及时迅速修复，甚至找不到引发故障的真正原因。
3.2 发展趋势
UPS电源技术涵盖了电源变换技术、电源冗余技术和蓄电池发展技术等。最近几年，随着对UPS电源性能要求不断提高，UPS电源技术又有新的分支出现，其中UPS电源高频化技术、网络智能化技术、全数字化技术、绿色化技术就是UPS电源新技术。也是UPS电源技术发展的一些新的方向。
3.1.1 UPS高频化技术
在技术先进的UPS中采用了IGBT和VDMOSFET等性能优良、工艺成熟的器件，工作频率提高到16kHz，功率变换、电路频率的提高使得用于滤波的惯性元件，如：电感、电容大量减小，其效率高达94。5%，体积减小1/3至1/2，电压偏差
3.1.2 UPS全数字化技术
UPS全数字化技术是将UPS的AC/DC变换器及DC/AC逆变器（即输入与输出部分）使它们组成一个非常完善的负反馈系统，再配以专用集成电路以及直接数字控制技术，实现UPS整机变换、控制、反馈、测量、显示、通讯全数字化、智能化。UPS全数字化技术使UPS许多特性从硬件的设计转移到灵活并可升级的软件上来，为用户提供十分快捷的设计与制造功能；更完善更灵活的运行与控制模式；非常简单方便的使用、安装、维护操作功能。全数字化UPS是新一代UPS，它除具有高质量、高可靠、高指标、多功能等特点外，还符合当今节能环保的要求，所以它是未来发展所需要的UPS。
3.1.3 UPS网络智能化技术
高级UPS管理员软件配合电源分配器设计使管理员不仅可以通过PC机或网上终端对UPS运行参数、状态进行监管，还可以进行一些其他很有意义的控制。
四、总结
随着现代电力技术的不断发展，对于供电质量要求也明显提高，UPS电源作为一种新型电源系统，具有不间断供电、负荷稳定、抗干扰能力强、安全性高等特点，在各行业、领域中得到了广泛的应用。UPS电源随着电子器件的发展，使UPS走向小型化、高效率、高可靠性发展，而高频化技术p网络智能化技术p全数字化技术p绿色化技术的出现，不仅提供完全可靠的网络电源管理，也为节能、环保提供了一种最佳的解决方案，所以随着科学的进步，UPS将朝着高频化、数字化、智能化、绿色化等趋势发展。
参考文献
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[4] 徐辉. 不间断电源（UPS）选购须知（上）[J]. 通信世界，2013（8）：73-75.
ups不间断电源篇5
【关键词】UPS；广电网；应用
有线电视作为广电信号传输的主要方式，为广大电视观众提供丰富多彩的广播电视节目，极大地丰富了观众的业余文化生活，已成为广大群众业余生活不可缺少的一部分。在电视节目的观看过程中，电视信号不间断传送在有线电视安全优质播出中尤为重要。
为了确保有线电视网的安全高效优质传送到千家万户，信号源的前端作为传输系统的“心脏”，是不允许电力有间断的，否则会造成电视信号的停播，因此需要稳定的供电环境，即UPS已成为有线电视前端不可缺少的一部分。
1 UPS简介
UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。
2 UPS的种类和原理
UPS主要分为两大类三种形式：一类是后备式，另一类是在线式，还有一种介于 两者之间的在线互动式。以下是这三种形式的原理图。
3 各自特点
UPS不仅解决了市电断电、电压下陷、电源浪涌、频率振荡、电源干扰、电源变动以及交换瞬变机谐波失真等电源质量差对前端设备造成的危害，从而改善了供电效率。
3.1 后备式
它是备自动稳压、断电保护等UPS最基础、最重要的功能，一般有10ms左右的转换时间，造成输出的交流电为方波而非正玄波，具有结构简单、价格便宜、可靠性高等优点。因此广泛用在POS机和微机等领域。
3.2 在线互动式
具有滤波功能，抗市电干扰能力强，转换时间少于4ms，逆变输出为模拟正弦波，多用于配备服务器、路由器等网络设备，或用于电力环境较恶劣的地区。
3.3 在线式
结构复杂，但性能较完善，能解决几乎所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯正弦波交流电，能解决电流尖峰浪涌，频率漂移等电源问题，通常应用在关键设备于网络中心等对电力有苛刻要求的环境中。
4 使用中注意事项
（1）严格遵守厂家的产品说明书的有关规定。
（2）不要频繁地关（开）和启动UPS，间隔要6秒以上，否则可能“启动失败”―即UPS电源处于既无市电输出又无逆变输出的不正常状态。
（3）对后备式UPS电源来说，当它处在市电供电的后备状态时，具有抗干扰自动稳压，但不具备输出短路自动保护功能，因此对此类ups电源来说，不得随意加大交流输入回路保险丝容量，只有当这种电源处于逆变器供电状态，它才同时具有自动稳压和输出短路自动保护功能。
（4）不要超负荷运行，UPS电源最大负荷应是其标准负载量的80%，即一台1000瓦的UPS、它最大负载是800瓦，若超负载使用（在逆变状态下），常击穿逆变三极管，此外在使用UPS时严禁接如日光灯之类的感性负载，只能接纯电阻或电容性负载。
（5）正常的开/关顺序很重要：由于在一般负载启动瞬间存在冲击电流，会冲击UPS内部元件，缩短元器件的使用寿命，甚至造成元器件的损害。一般在旁路状态时，抗冲击能力较强，我们可以利用这一特点在开机时采用以下方式：先选市电给UPS，使其处于旁路状态（冲击电流由大到小），再逐个打开负载，然后UPS面板开机、使其处于逆变状态。开机时千万别将所有负载同时开启，也不能带负载关机。关机顺序：先逐个关闭负载，再将UPS面板关机，使UPS处于旁路工作而充电器继续对电池充电。若不需要UPS输出，将UPS完全关闭后再将输入市电断开即可。
5 日常维护
UPS电源系统包括主机和蓄电池两部分：
（1）UPS主机一般是智能型的，对环境要求不高。但室内卫生要清洁，否则灰尘遇到潮湿会引发主机工作紊乱。主机中的参数在使用中不能随意改变。在断电时，应避免带负载启动UPS电源，先关掉负载，等UPS启动后再开启负载，否则会有多负载的冲击电流和供电电流造成瞬间过载，严重时会损坏逆变器。不能让UPS电源经常处于满载和过载。
（2）蓄电池部分
如果市电一直处于正常状态的供电之中，UPS不间断电源就没有工作机会，其蓄电池就可能长时间浮冲而损坏。因此对长时间不用的UPS定时进行人为的强制工作，即每隔三个月放电一次，每次放电30分钟左右。具体操作：断开市电，让电池带载30分钟左右，合上市电即可。这样不但活化电池，还可以检测UPS是否处于正常状态，并可以使操作人员熟悉UPS电源供电系统的使用。
对长期闲置不用的UPS电源应每隔一个月对电池充电一次，时间为10-20小时。
ups不间断电源篇6
关键词 UPS；工作原理；优化
中图分类号TN86 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0007-01
UPS（Uninterruptable Power System）是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。作为热电厂的控制电源是生产运行的关键设备，而UPS是这些关键设备的保卫者。随着新设备新产品的发展，对电力供电质量提出了越来越高的要求，都要求配置高质量的不间断电源。
1 UPS的工作原理
UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压、稳频输出的电源保护设备。当市电正常输入时，UPS就将市电稳压后供给负载使用。同时对机内电池充电，把能量储存在电池中，当市电中断（各种原因停电）或输入故障时，UPS即将机内电池的能量转换为220V或380V交流电继续供负载使用，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。而电厂专用UPS则会使用直流电源继续供负载使用。
2 UPS的基本分类
UPS类型不同，按工作方式可分为后备式、在线互动式、双变换在线式三大类。
2.1 后备式
应用广泛，技术成熟，一般只用小功率范围，电路简单，价格低廉。这种UPS对电压的频率不稳、波形畸变以及从电网侵入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。因此热电厂基本不使用该种类型的UPS。
2.2 在线互动式
使用的是工频变压器。从能量传递的角度来考虑，有3个端口；端口1连接市电输入，端口2通过双向变换器与蓄电池相连，端口3输出，市电供电时，交流电经端口1流入变压器，在稳压电路的控制下选择合适的变压器抽头拉入，同时在端口2的双向变换器的作用下借助蓄电池的能量转换共同调节端口3上的输出电压，以此来达到比较好的稳压效果。此种方式在热电厂已不使用。
2.3 双变换在线式
它是串联功率传输方式。实现ACDC转换功能，一方面向DCAC逆变器提供能量，同时还向蓄电池充电。该整流器多为可控硅整流器，但也有IGBT-PWM-DSP高频变换新一代整流器。当逆变时，完成DCAC转换功能，向输出端提供高质量电能，无论由市电供电或转向电池供电，其转换时间为零。当逆变器过载或发生故障时，逆变器停止输出，静态开关自动转换，由市电直接向负载供电。静态开关为智能型大功率无触点开关。热电厂在UPS系统优化之前使用的是此种方式，但如果UPS主机故障时也会出现断电故障直接影响正常供电。
3 UPS电源在热电厂的应用
现在大庆石化公司对供电质量要求很高，为确保对负载供电的万无一失，常需要采用以下几种具有“容错”功能的冗余供电系统：
1）主机-从机型“热备份”冗余供电系统：基结构是将主机UPS的交流旁路连接到从机UPS的逆变器电源输出端，万一主机USP出故障，可改由从机UPS带载。这种冗余工作方式由于没有“扩容”功能和可能出现4毫秒的供电中断，对供电设备的要求比较大，其应用范围有限。
2）利用双机冗余供电系统：通过将两台具有相同功率的UPS输出置于同幅度、同相位和同频率的状态而直接并联起来。正常工作时，由两台UPS各承担1/2负载电流，万一其中一台UPS出故障，则由剩下的一台UPS来承担全部负载。这种并机系统的平均故障工作时间（MTBF）是单机UPS的7倍~8倍，从而大大提高了系统的可靠性。
而这样要求每个电源都需要两个UPS装置，对于大庆石化公司热电厂共有14个UPS电源，如果全都配备双冗余的UPS，将配备28个UPS，设备成本大大的提高，针对于大庆石化公司热电厂现在的运行方式，即保证大庆石化公司热电厂的供电可靠，同时又能节省设备投资，热电厂利用对大庆石化公司热电厂UPS电源系统进行配置优化。到目前为止UPS电源系统安装、调试工作已经完成，装置全部已投用。系统优化方案如下：
采用UPS电源系统对应机、炉一对一的供电方式，即一台UPS电源系统为一台机组或锅炉的DEH、DCS系统供电。同时，利用80KVA PIUS 9315型UPS电源装置，做全厂UPS电源系统总后备。
UPS电源配置如下：
#1机30KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#4机30KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#5机40KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#6机60KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#7机10KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#3炉10KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#4炉10KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
#5炉10KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
热网及除氧给水20KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
化学20KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源；
主控30KVA UPS工作电源，80KVA UPS备用电源。
这样可以使大庆石化公司热电厂UPS电源系统配置更合理、可靠，不但UPS电源装置本身有旁路电源和蓄电池的保障，同时又有80KVA UPS给其它UPS电源做备用电源。实现供电电源双重化，保证大庆石化公司热电厂机、炉的安全运行。
UPS每个装置都需要2个电池组配合装置运行达到UPS的可靠运行，而大庆石化公司热电厂由于UPS数量多，而且需要大量的维护和定期测试工作，电池还是消耗品，定期需要进行更换。这样需要花费大量的维护工作和经济损失。大庆石化公司热电厂针对于这种情况，使用电厂专用UPS，此种UPS可以省略电池组，用直流电源取代电池组，这种UPS可连接铅酸、镍镉电池、直流电源屏，这样大大的节省维护量，而且为大庆石化公司节省大量的经济损失，而且直流电源供电也提高了电源的安全和稳定性，并且直流电源可以同时为多个UPS电源提供直流电源。
参考文献
ups不间断电源篇7
[关键词]UPS 优势 蓄电池 逆变器 光伏
中图分类号：F426.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0191-01
一、概念
何为UPS，UPS全称Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy，翻译过来即是不间断的电源，它主要包括整流器和逆变器以及稳流器等部分的稳压稳频的交流电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。
二、作用
为什么我们要生产UPS不间断电源呢。顾名思义，既然不间断电源那么就需要用在需要有持续不间断供电的设备上。主要包括存储设备、网络设备等计算机、服务器、通信网络系统或工业控制系统。当电力输入是正常的时候，UPS可以作为交流式电稳压器把稳压后的市电提供给负载；当电力不正常即停止供电的时候，UPS就相当于备用蓄电池把储存的电能通过逆变转换继续给设备供电，维持其正常的工作，而且能让设备的硬软件不收到断电时候发生的损害。
三、UPS相对于传统电源系统的优势
首先，UPS的最明显的也是最重要的一点，就是它能够不间断的持续提供电力，当传统的电池组合系统出现问题的时候，只能在停止供电之后才能进行后续的检查和维修工作，但是UPS的不间断供电系统就无需如此，它可以在故障的时候由旁路电源给负载供电，还能通过手动维修旁路开关对UPS进行在线的维修；当市电网超过限制的时候，可以通过电池对负载进行供电工作，而当市电网符合的时候，经过双重的变换再向负载提供电力。这样的不间断是传统的系统所无法比拟的。其次就是UPS的防干扰功能，由于UPS是双路的电源通过不间断的切换，因此他能够把一切外在的干扰（包括电压波动、频率波动、谐波干扰、瞬间间断等问题）经过处理之后（包括稳压、稳频、隔离干扰等处理）再给负载提供稳定绿色的电力。因为UPS自身携带的逆变器的输入线和外接电池组与用户的通信电压并无任何直接的电气连接。而且通过钢板式的结构可以防止对外辐射，真正做到提供净化后的电源。而相对而言电池组加上逆变器的组合则无法做到，它们的工作方式是高频脉宽调制，优劣高下立断。再次，也是客观技术难度的差距，传统的电源组合中的逆变器能够提供的是固定的48V供电，电压相对较低，对于要求输出大功率的时候，其对生产的技术难度要求就要高很多，甚至难以实现，但是UPS确可以轻松做到这点，UPS自身的电池组电压就能达到几百伏。第四点也是技术水平和企业规模的差距，UPS的生产历史已经有好几十年，其规模之大是48V逆变器电压生产厂家难以比拟的，实力相去甚远，UPS的技术成熟规模大并且有很高的可靠性。第五点是UPS更能适应飞速发展的现代网络通讯。LEUMS UPS向用户提供了两个接口，其中一个是一组远程报警继电器触点另一个是计算机干接点接口。此软件可适用任何系统，能同时检测一百七十多种参数并对十六台UPS进行远程监控（LIFE2000）远程监控软件可以全天候监控用户的UPS，相对而言由于受到适用范围和生产的规模等诸多因素的限制，48V逆变器就无法提供这么适用的软件功能。最后一点是电池的寿命，有研究人员曾表示因为国内的电网状况一般来说不是很好，如果UPS输入的电压不符合偏高或者是偏低，会导致电池的频繁放电，长期如此会大大缩短电池的寿命而同样适用48V逆变器则电池的寿命则不会收到以上因素的影响。其实就目前的情况，部分有实力的UPS生产厂家已经很早就解决了此问题。比如LEUMS，在设计的时候就完全考虑到了此问题，并且使用先进的DSP控制技术，具有超宽的输入电压范围。通常都能在百分之二十五左右的范围内仍然可以保持满载输出，有效的减少了放电次数。它具有非常智能化的电池管理功能，在出现放电终止的情况下能随着放电的时间自动补偿温度，使得充电器的交流纹波极小。很大程度上保护了电池，并使得电池的使用寿命延长了高达百分之三十。通过以上六个点的总结我们可以很明显的看到，相对于48V逆变器，UPS在保护电源，抗干扰，防辐射，智能管理，保护设备等各方面都占有很大的优势。
四、UPS的发展历史
开始的UPS设备不但效率低下而且噪音很大，也不容易操作。其组成部分包括：
1、电动机；
2、发电机；
3、柴油发电机。
运行原理很简单，就是市电将电能供给电动机，然后通过电动机的电力去带动发电机，在把发电机产生的电能提供给应用的设备，当市电发生断电的时候，电动机开始停止运行，但是因为电力系统中发电机的飞轮惯性很大，飞轮利用惯性持续转动并发电一段的时间，设备端的电力不会立刻断开，同时立刻发动柴油发电机给即将断电的设备续上电力，这种系统虽然笨重噪音大不易操作，但是运行起来很稳定，很比较方便维护，这就是最初期的不间断电源装置。
到了六七十年代，不间断电源装置因为电力半导体器件的出现，出现了很大的发展。这个时候以蓄电池作为断电的时候备用的电力供应。并且随着可控硅制造工艺的改进，蓄电池的质量越来越好，价格也越来越低，相对于初期的不间断供电系统有着噪音小，效率高，重量轻，体积小容易操作的优点，应用的也越来越广泛，但是它的缺点也依然十分明显，过载能力比较差，这种系统的结构也十分的复杂使得维护工作十分艰难而且周期长，并且因为可控硅的关闭是无法自动进行的，使得出电感和电容组成的换向电路和交流滤波电路成为必须，同时可控硅的频繁工作使得电网波形变差，很容易干扰到别的用户，十分不便。
而自动关闭的巨型功率晶体管的出现是在八十年代，制作成的静止型UPS不但提高了效率而且省去了不必要的设备，大大压缩了体积，并且优化了回路使得动态性能提高，也是稳定性可可靠性大大提高。到了九十年代就是用IGBT（绝缘栅双极晶体管，以下简称IGBT）来制作UPS，IGBT具有快速开关和电压可控的特点，同时在处理大电流的时候有低饱和压降的特性，因此用IGBT制成的UPS发展前景广阔。
五、UPS的前景
ups不间断电源篇8
关键词：调度自动化；不间断电源系统；双机并列；逆变器
中图分类号：TM762.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0001-02
UPS是不间断电源系统的简称，它的主要作用是当交流输入电源消失时，能通过附属蓄电池提供的直流电源逆变成符合一般设备需求的工频交流电源，继续向负载供电，从而保证对负载供电的连续性和可靠性。
梅州供电局调度自动化主站现有的UPS电源系统为双机双母带母联配置，可满足《南方电网调度自动化统不间断电源配置规范》，但其运行方式是母联投入双机并联运行，根据《关于落实防止调度自动化系统双机全停的11项反措的通知》，UPS系统的运行方式还需整改。由于调度自动化系统是不可停系统，在电源整改过程中需考虑设备运行的稳定性和可靠性。因此，我们设计了一套以利用应急中心UPS电源作为后备保护电源，确保关键设备在不停电的情况下，实现2台UPS解除并列运行的技术方案。本文就UPS系统整改设计和实施中的关键问题进行简要阐述。
1 UPS系统的现有运行方式和特点
梅州供电局自动化机房现有的UPS为梅兰日兰Galaxy PW系列产品，运行方式为双机双母线并联冗余，其结构如图1所示（输出母联开关为常闭状态）。双机并联方式的特点是2台UPS互为冗余，在正常运行时，每台UPS的容量相同且平均分担相等的负载，负载功率小于或等于单台UPS的额定功率。在此情况下，如果一台UPS出现故障，则另一台UPS能继续供给全部负载。总而言之，并联冗余的配置可提高整个UPS系统的供电可靠性。
图1 UPS双机接线
2 UPS系统存在的风险及其反措要求
2011-07，广西某供电局发生了一起调度自动化主站系统双机全停事件。调查发现，该事件是因一台UPS发生了故障停机。因故障UPS采用了双机并联运行，所有负载自动转移至另一台UPS，在转移过程中出现了异常，导致第二台UPS在未闭合旁路开关的情况下自动停机，最终使两路UPS输出电源停电。此次事件暴露了双机并列运行存在的风险和弊端——如果出现单机故障后，因双机通信异常或双机配置不完善等原因，就可能将故障范围扩大甚至双机全停，这样会严重影响调度自动化系统的持续、稳定运行。
为了防止上述事件再次发生，南网总调下达了《关于落实防止调度自动化系统双机全停的11项反措的通知》。其中的第九项反措要求：并机模式UPS存在重大安全风险，各级调度机构应尽快落实技改项目，执行相关反措。反措具体包括：①采用并机模式运行的UPS系统，应按照《南方电网调度自动化系统不间断电源配置规范》，整改为双机双母线带母联运行的接线方式；②如果在短时间内不具备整改条件，应尽快新增一套供应急使用的UPS。
3 UPS供电方式的改进设计
因现有的双机双母带母联接线方式的UPS系统存在运行风险，并根据南网总调整改不间断电源的相关规定，需要对2台UPS进行解并列整改。具体需要进行UPS停机、断开母联开关（加闭锁措施）、拆除并机通信线和重新配置双机运行参数等操作。在UPS系统整改之前，我们已向UPS的生产厂家咨询了解并列的相关问题，并认真组织自动化技术人员研讨整改过程中存在的风险和控制措施。其中，讨论的焦点是双机停电的方式，厂家建议的方案是双机全停，负载无缝切换至旁路转供，然后分列操作。这种方案在断开母联开关时，会导致部分单电源设备停机，且双电源设备处于单路电源供电和“在线运行无保护”状态，此时，一旦市电输入跳闸，将会引起自动化系统双机全停。另外，在此项整改方案的负荷转移过程中，原本运行正常的UPS会受到负载冲击，将导致关键元件异常而自动停机，进而造成双机全停事故。
经过反复论证，最终设计出了一套较为安全的方案。其核心思路是利用应急指挥中心20 kVA的UPS（以下称#3UPS），并借助自动化机房的便利条件，将其作为双机全停后负载的后备保护电源。具体流程为：从#3UPS的配电箱中拉一路临时电源至各关键设备屏柜，并以此作为屏体STS（静态切换开关）的备用电源，以来自#2UPS的屏柜B母排作为STS的主电源，每个机柜新增一个PDU作为STS的电源输出端，这样就可以实现双电源关键设备的一路电源来自#1UPS（A母排），另一路则由#2UPS和#3UPS共同承担（PDU）。当2台UPS全停时（假定先停#1UPS），根据并联停机的操作步骤，应使市电通过#2UPS维修旁路向B母排负载供电，运行在A母排的单电源设
备会因母联断开而失电，B母排上的单、双电源负载均由市电供应，双电源设备可受到#3UPS的供电保护。当旁路市电停电时，双电源设备仍可由STS自动切换（切换时间≤8 ms）至#3UPS继续供电，以确保关键设备的运行不受影响。该方案明显提高了关键设备供电的可靠性，并有效地降低了UPS系统整改的风险。
我们根据技术方案编制了相应的《双机解并列操作步骤》。在实施过程中，应严格按步骤执行，检查、确认2台UPS的各项性能指标正常后，才可进行停机操作。下面以先停#1UPS为例分步讲解。
3.1 #1UPS停机
停止逆变器，断开逆变器输出开关Q5N，断开旁路开关Q4S，断开电池开关QF1，断开市电主输入开关Q1。此时，除了关键双电源设备由#2UPS与#3UPS共同承担外，其余负载均由#2UPS承担，全部负载均受到了运行保护。
3.2 解除并联
在确认所有设备运行正常后，断开母联开关QS1，此时，A母排停电，部分单电源设备停机。
3.3 #2UPS停机
停止逆变器，系统自动合上旁路开关，由市电供应负载，合上维修旁路开关Q3BP，断开逆变器输出开关Q5N，断开UPS旁路输入开关Q4S，断开电池断路器QF1，断开UPS主输入开关Q1。此时，负载不间断地切换至手动维修旁路供电方式（市电供电），除关键设备有一路应急指挥中心的UPS受保护外，其余负载均不受保护。
4 结束语
在设计技术方案之前，我们已核实了关键 设备的总负载低于#3UPS的额定容量，核查了UPS输出和配电各级空气开关的容量是否满足要求，确保逐级配合，防止空气开关越级跳闸。该方案布置严密，实施顺利，最终安全、稳定地实现了UPS双机分列运行的目标。该方案的关键环节是利用应急指挥中心的空闲UPS作为临时后备保护电源，有效地降低了反措实施的风险。
参考文献
林捷.汕头供电局调度自动化UPS系统解并列工程实例.科技与企业，2012（12）125-126.
ups不间断电源篇9
【关键词】UPS；原理；设备选择；电源系统
1、UPS的工作原理。根据工作方式，UPS分为在线式UPS和后备式UPS两类
（1）在线式的UPS由整流器、逆变器、蓄电池组、静态转换开关等部分组成。正常工作时，市电经整流器变成直流电后，再经逆变器变换成高质量的正弦交流电供给负载。当市电出现断电时，蓄电池组向逆变器供电，逆变器把直流电转换成交流电保证负载不断电，并保证负载一段时间的正常工作。在线式UPS的优点是：处于稳压、稳频供电状态，输出电压动态响应特性好，波形畸变小，供电质量优于后备式UPS，大功率有电设备，均使用在线式UPS。在线式UPS的缺点是：结构复杂，成本较高。如图1-1，在线式UPS结构框图
（2）后备式的UPS由充电器、蓄电池组、逆变器、交流稳压器、转换开关等部分组成。市电正常时，逆变器不工作，市电经交流稳压器稳压后，通过转换开关向负载供电，同时充电器电路工作，给蓄电池组充电。当市电掉电时，逆变器启动工作，把蓄电池供给的直流电变换成稳压稳频的变流电，同时转换开关断开市电通路，接通逆变器，向负载供电，并维持一定的时间，减少停电带来的损失。后备式UPS的优点：结构简单，成本低，运行效率高，价格便宜。缺点：输出电压稳压精度差，转换时间长。后备式UPS用在2KVA及以下的小功率用电设备中，如图1-2，后备式UPS结构框图。
2、UPS的功能要求
（1）静态旁路开关的切换时间一般为2-10ms，UPS的后备时间一般为5―10min。当逆变器装置发生故障或者需要停电检修时，应能够使静态旁路开关切换到市电备用电源并正常供电，当负载回路发生过载或者短路时，负载电流超过设定值，静态旁路开关切换到市备用电源，增大短路电流值，使保护装置动作，防止故障加大。当故障排除后，再启动逆变器装置供电。带有频率跟踪功能的UPS装置，当电网频率波动超过设定值时，UPS能够自动与电网解列，当电网的频率和电压恢复到正常范围时UPS能够自动并网供电，减少各次谐波对电力网功率因数的污染，提高电网供电质量。（2）当使用旁路供电通道供电时，逆变器的频率和相位要与市电锁相保持同步。（3）三相UPS输出负荷不平衡度，既三相UPS中最大一相和最小一相负载的基波（工频50Hz）方均根电流的差值，不应超过UPS额定电流的25%，最大相的线电流不应超过其额定值。（4）三相UPS输出系统输出电压的不平衡系数（负序分量与正序分量之比）不应超过5%。输出电压的总波形不应超过5%（单相输出不应超过10%）
3、UPS设备的容量选择
（1）UPS设备输出功率（视在功率），按下列条件选择，当UPS给电子计算机设备供电时，单台UPS的输出功率应大于等于电子计算机所有设备额定功率（视在功率）总和的1.5倍。UPS给其他用电设备供电时，应达到最大计算负荷的1.3倍。负荷的最大冲击电流要小于等于UPS设备的额定电流的150%。
（2）UPS供电时间，要按下列条件选择，为了保证用电设备能够按照正常操作顺序进行停机，蓄电池的额定放电时间需按停机所需最长时间来确定，可取8―15min。当供电系统中有备用电源时，为了保证用电设备供电的可靠性和连续性，蓄电池的额定放电时间应按等待备用电源启动正常投入供电的来时间考虑，可取10―30min。当备用电源中设有应急柴油发电机组时，UPS供电时间可以适当减少一点。当用电设备有特殊要求条件时，蓄电池额定放电时间要根据负荷特性来确定，以保证电设备能够连续工作。
4、UPS系统类型。根据用电设备对供电可靠性、连续性、稳定性和电源诸参数质量的要求，不间断电源UPS宜采用以下集中类型
各种UPS系统类型有不同的特点。单一式不间断电源系统，因只有一个UPS电源设备，用于系统容量较小，可靠性要求不高的场所。冗余式不间断电源系统，因UPS电源设备中增设一个或几个UPS电源装置作备用，确保了供电的连续性用于系统容量较小系统中。并联式不间断电源系统，可组成大型UPS供电系统，供电可靠性高，运行比较灵活，便于检修。并联冗余式不间断电源系统，可组成大型UPS供电系统，供电可靠性高，运行灵活，便于检修，用于互联网数据中心、银行的清算中心等重要场所。
结论
UPS主要用于中断供电时间不允许超过豪秒级的不允许中断供电的，用电负荷，为监控中心、消防中心，实时性计算机数据处理系统，互联网数据中心，银行清算中心、证券交易系统等提供服合容量要求的高品的无时间中断的交流电源。
参考文献
[1]任元会等.《注册电气工程师专业复习指导书》.中国电力出版社，2010年
[2]《民用建筑电气设计计算及示例》.中国计划出版社，2012年
ups不间断电源篇10
Abstract: This paper introduces the system of UPS, EPS power supply device principle and application and development.
Key words: UPS; EPS; inverter; battery; charger
中图分类号：U223
1 概述
UPS不间断电源系统是Uninteruptible Power System的英文首字母缩写，依照字面上的解释即为市电出现故障或停止供电时，在极短的时间内取代原有的电力设备，继续供电给负载系统使用。EPS应急电源系统是Emergency Power Supply的英文首字母缩写,是满足工矿企业及消防安全行业的特殊要求的应急电源.当市电出现故障时能自动转入到应急供电状态。
EPS和UPS均能提供两路选择输出供电的供电系统，其相同点在于都具备在市电故障(中断)情况下继续向负载提供交流电源的功能，均采用了IGBT逆变技术和脉宽调制(PWM)技术。不同之处是UPS除了提供不间断供电外，还兼备改善市电品质的功能，而EPS应急电源则主要解决市电故障时的应急供电问题；UPS主要应用于各行业重要设备，而EPS应急电源所带负载混杂； UPS供电模式要求切换时间很短(0～10ms)，EPS应急电源则相对较宽(0～4s)； UPS的逆变器长期处于工作中，自身的损耗较大，而且对使用环境要求很高，只能放在计算机房或空调房间里，EPS应急电源则要求能适应各种环境；UPS以一般用户监控为主，EPS应急电源主要用于应急供电，要求与消防联动；UPS为计算机类和通讯类负载而设计，其负载适应能力不及EPS；UPS以维护信息传输畅通为主要目的，EPS应急电源以防范重大灾难事故为主要目的。可以形象地比喻，UPS以“救数据”为主，而EPS以“救人”为主，被称为“城市生命线系统”的重要组成部分。
2 工作原理
UPS工作原理：以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。首先在市电正常时利用整流装置将交流电整流成直流电，然后一路对蓄电池充电，一路利用逆变器将直流电转换成稳定的交流电输出经静态开关装置供给负载使用。当市电中断或异常时，将储存在蓄电池内的直流电供给逆变器转换成交流电供负载使用。待市电正常后，蓄电池停止输出转换。由于逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出，对蓄电池基本不存在转换时间，电压的稳定性高、可靠性高、抗干扰性高，且具有防雷击、抗高能浪涌的功能，可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象，使设备运行更加安全可靠。（如图1）
（图1）
EPS工作原理：当输入电源正常时，市电一路通过转换装置输出给负载，另一路通过充电器给电池组充电，当控制器检测到市电中断或异常时，向逆变器发出启动信号，并控制互投转换装置转至逆变器输出，供负载使用。供电时间由蓄电池的容量决定，当市电电压恢复时，应急电源将恢复为市电供电。负载适应能力强，包括电容性、电感性、混合型负载，而且过载能力和抗冲击能力强；有消防联动和远程控制信号，可手动与自动相互转换； 环境适应能力强，适用于各种恶劣环境，有防止高低温、湿热、盐雾、灰尘、震动及鼠咬等措施。（如图2）
3 系统组成
UPS内部构造可分为：整流充电器、蓄电池组、逆变器及静态开关。EPS主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器，互投装置等部分组成。其中逆变器是核心，整流器的作用是将交流电变成直流电，实现对蓄电池及向逆变器模块供电；逆变器是一种电力转换装置，它所担任的工作是将直流电源转换成一般的交流电，供给负载设备稳定持续的电力；静态开关可由两个单向可控硅组成，以可控硅的高速开关特性来补偿输出继电器触点跳接时间，使转换时间小于5ms；互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换。
4 分类
UPS按工作方式分可为：后备式（OFF-LINE或STAND-BY）、在线式（ON-LINE）、在线互动式（HYBRID）；按输入输出可分：单相输入单相输出（单进单出）、三相输入单相输出（三进单出）、三相输入三相输出（三进三出）；按功能可分为：普通UPS、工业UPS、电力专用UPS、通信专用UPS。
EPS按负载种类可分为：用于应急照明和事故照明的单相EPS；用于应急照明、空调、电梯、卷帘门等电感性或混合性的三相EPS；用于大功率电动机类负载的三相EPS。
5 应用与发展
UPS是信息技术领域中一个重要组成部分，是一种双变换结构的不间断电源，主要为负载提供稳定的高质量电能，不受市电电网的影响，而且其转换时间一般在10ms以内，所以，UPS被广泛应用于计算机、电信／移动通讯、银行、供应站的仪表、交通、雷达站、军事通讯系统、程控交换机、医疗设备、精密电子仪器及工矿企业自动生产流水线等不能中断供电的场所。但正因为UPS不仅担负着应急供电外，还担负着改善电力品质的任务，所以其逆变器要连续不断地工作，使用寿命相对较短，一般为5～8年，尤其是电池的更换较为频繁。
EPS是现代建筑安全保障设施的重要组成部分。是当今重要建筑物中为了电力保障和消防安全而采用的一种应急电源。广泛应用到高层建筑、人防设施、医院、机场、城市地铁、发电厂、工厂、大型商场、抢险、宾馆、学校等各种场所。主要有消防设施用电：消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警系统、应急照明、电动防火门等。保安设施用电：防盗信号电源、事故应急照明、道路照明。大中型电子计算机系统电源。高级宾馆、重要办公大楼、商业金融大厦的中央控制室及计算机管理系统；由于逆变器平时不工作，使用寿命长，有电池快速充电能力和管理能力； 节能，运行效率高，运行成本低。
在欧美先进国家，由于并网供电，电力充足，同时供电质量良好，加上用电设备规范，不会在电网上造成电网污染，互相干扰。因此，许多场合并不建议使用双逆变在线式UPS，而是推荐使用节能ECO工作状态下的UPS，即平常由市电供应负载，在市电不正常时，再由蓄电池经逆变器逆变输出供电。在欧洲，此类具有节能工作状态的UPS称作CPS，广泛采用的原因是：双逆变工作方式的在线UPS，在市电正常时，其ACDCAC的能量转换效率约为90%，而节能工作状态下的UPS（CPS，EPS）在市电正常时，其能量转换效率高达99%，而且并网市电的可用率可达99.99%以上，即只有0.01%的停电机率，因此使用CPS（EPS）供电，其节能效果是非常显著的。同时，EPS的逆变器是处于启动状态，但不输出功率，类似休眠状态，EPS逆变器比UPS的逆变器连续输出功率能大大延长寿命。其实，EPS的高端产品就是休眠状态下的UPS。在市电正常时，EPS除了输电质量不及UPS外，但在市电并网的今天，能满足大部分用电设备的要求。因此，在节能降耗的今天及高可靠性两大因素，大多数情况下EPS是优于UPS的。如果电网质量良好，供电可靠，用电设备规范，在我国许多场合下有可能用EPS取代双逆变在线式UPS，而不是用UPS代替EPS。当然，在某些非常关键的设备，仍需用双逆变在线式UPS。
我国EPS的发展是起源于电网突发故障时，为确保电力保障和消防联动的需要，它能即时提供逃生照明和消防应急，保护用户生命或身体免受伤害，其产品技术要求受公安部消防认证监督，并接受安装现场消防验收。而UPS只是用来保护用户设备或业务免受经济损失，其产品技术要求受信息产业部认证。两者适用的安全规范明显不同，因而具有不同的价值观。
参考文献