王　鋒（中石化中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司，河南　濮陽　457001）

UPS電源的現(xiàn)狀、發(fā)展及選配

王鋒
（中石化中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司，河南濮陽457001）

摘要：本文主要對(duì)UPS電源的技術(shù)、管理體系、以及功能等方面進(jìn)行了介紹。分析了UPS應(yīng)用的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，在用戶選配方面進(jìn)行了論述。目的是在幫助廣大用戶認(rèn)識(shí)和使用UPS電源。電力工業(yè)已有一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷史，目前現(xiàn)代工業(yè)最重要的能源基礎(chǔ)之一就是電力。工業(yè)文明不斷發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電力能源質(zhì)量也是越來越高。UPS的產(chǎn)生也是為了保障工業(yè)工程中能夠連續(xù)性的工作，電力中斷和電力質(zhì)量差的問題也就此解決。UPS在經(jīng)過幾十年的發(fā)展以后，其技術(shù)和管理體系均得到完善，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞：微處理器；高頻變壓；智能化

一、UPS電源的現(xiàn)狀

1為了減小開關(guān)損耗，提高頻率，與傳統(tǒng)的諧振式ZUS、ZCS軟件開關(guān)不同的廣義軟件開關(guān)技術(shù)已得到廣泛采用。這種無損緩沖電路的軟開關(guān)不僅能把開關(guān)過程軟化，而且電路簡(jiǎn)單，無需諧振網(wǎng)絡(luò)，成本低。為了降低輸入電流失真度和降低電源對(duì)市電電源的污染，采用了串并聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)，在輸入端加裝了高效輸入的濾波器、有源功率因素矯正器。

2輸出變壓器的尺寸減小，實(shí)現(xiàn)了UPS電源小型化，電磁干擾相對(duì)減小。與此同時(shí)還可以防止高頻變壓器飽和。

3UPS電源還采用了冗余技術(shù)和熱插撥技術(shù)。

4UPS控制技術(shù)廣泛采用了數(shù)字處理器DSP，使控制電路實(shí)現(xiàn)全微處理器化。數(shù)字控制器的特點(diǎn)主要有精度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。所以更容易實(shí)現(xiàn)遙控遙測(cè)，對(duì)UPS的檢測(cè)、故障診斷更容易完成。數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)UPS的并聯(lián)和熱插撥和蓄電池的監(jiān)控和管理的智能化。

二、UPS電源的發(fā)展

1UPS控制技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，數(shù)字化控制精度高、抗干擾能力強(qiáng)、故障易于檢測(cè)、易于實(shí)現(xiàn)遙控遙測(cè)，易于實(shí)現(xiàn)多臺(tái)UPS的并聯(lián)和熱插拔以及對(duì)蓄電池的監(jiān)控和管理。

2UPS電源越來越可靠化，具有足夠的輸出能力和可靠性是使用者對(duì)UPS電源的基本要求。如果不能滿足這一要求就會(huì)影響到負(fù)載的運(yùn)行，造成故障。所以目前UPS電源的可靠性不斷提高，努力實(shí)現(xiàn)可用性A為0.9999999。

3UPS向著智能化的方向發(fā)展，主要表現(xiàn)在微處理器上。在過去只有大中型UPS上采用微處理器，目前微處理器的應(yīng)用范圍向小型和微型的UPS方面發(fā)展。在控制、檢測(cè)、通信方面實(shí)現(xiàn)智能化。計(jì)算機(jī)管理的形式越來越普遍，目前計(jì)算機(jī)對(duì)一些預(yù)測(cè)到的問題，可以通過自動(dòng)關(guān)閉宿主計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)或關(guān)閉電源的方式進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整和解決?？梢詫⑾嚓P(guān)信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)傳送給操作員。

4UPS電源的高頻化，至今UPS功率開關(guān)的級(jí)別由低到高，經(jīng)歷了可控硅、大功率晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管幾個(gè)階段。大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管比可控硅的管大得多和快的多，所以功率變換電路的工作頻率達(dá)到50kHz。新工藝器件的應(yīng)用以及柔性切換技術(shù)的采用，也是為了解決切換損耗帶來的高頻限制的問題。大容量UPS的推出滿足了現(xiàn)有客戶需求，使變換電路頻率提高、濾波的電感減少、電容和噪音減少。

5UPS電源綠色化，由于用電設(shè)備或者電源裝置產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染嚴(yán)重，人們對(duì)綠色無污染的電源裝置的呼聲越來越高。為了消除本身產(chǎn)生的諧波電流補(bǔ)償輸出功率，UPS不僅加入了高效輸入濾波器，在電網(wǎng)輸入端采用了功率因數(shù)校正技術(shù)，大大降低了對(duì)電網(wǎng)的污染。

6UPS電源的國(guó)際化，UPS企業(yè)不斷創(chuàng)出國(guó)際品牌，實(shí)現(xiàn)跨國(guó)經(jīng)營(yíng)，在跨國(guó)經(jīng)營(yíng)中實(shí)現(xiàn)本土化，提高性價(jià)比，保證服務(wù)質(zhì)量，適應(yīng)市場(chǎng)需求。把產(chǎn)品性能作為贏得市場(chǎng)占有率的關(guān)鍵。

三、UPS電源的選配

在UPS電源選配中，使用者要全面了解UPS的各項(xiàng)指標(biāo)。UPS作為一種恒壓裝置，含有蓄能裝置和控制電路，逆變器是其主要組成部分。可以為用電設(shè)備提供不間斷的電源環(huán)境，在選配時(shí)，用戶要充分了解UPS的技術(shù)參數(shù)、電氣性能、適用范圍、負(fù)載功率小、轉(zhuǎn)換效率高、易于維護(hù)、價(jià)格低廉是離線式UPS的主要特征，其功率為（5kVA），是大多數(shù)中小功率用戶的首選。在線式UPS以大功率為主，雖然價(jià)格昂貴但是有著較高的供電質(zhì)量，可提供純凈、穩(wěn)頻、穩(wěn)壓、抗干擾、波形失真極小的正弦波?；?dòng)式UPS主要為網(wǎng)絡(luò)使用，具有離線式轉(zhuǎn)換效率高和在線式供電質(zhì)量高的雙重特點(diǎn)，具有較短的切換時(shí)間，具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、不問斷供電基本功能。UPS電源經(jīng)濟(jì)化，為了適應(yīng)市場(chǎng)需求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，低成本高性能的高頻機(jī)出現(xiàn)了。這種機(jī)型大大節(jié)省了成本，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力比較強(qiáng)。但是這種新型主流機(jī)型也具有一定的局限性，比如技術(shù)尚未成熟，可靠性比較低，所以在選定時(shí)，不是最便宜也不是最高端，要根據(jù)需求來確定挑選標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語

目前現(xiàn)代工業(yè)最重要的能源基礎(chǔ)之一就是電力。工業(yè)文明不斷發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)對(duì)電力能源質(zhì)量也是越來越高。高精度、抗干擾強(qiáng)的UPS的產(chǎn)生也是為了保障工業(yè)工程中能夠連續(xù)性的工作，電力中斷和電力質(zhì)量差的問題也就此解決。UPS在經(jīng)過幾十年的發(fā)展以后，其技術(shù)和管理體系均得到完善，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。UPS為了減小開關(guān)損耗，提高頻率，與傳統(tǒng)的諧振式ZUS、ZCS軟件開關(guān)不同的廣義軟件開關(guān)技術(shù)已得到廣泛采用。輸出變壓器的尺寸減小，實(shí)現(xiàn)了UPS電源小型化，電磁干擾相對(duì)減小。采用數(shù)字處理器DSP、冗余技術(shù)、熱插撥技術(shù)，使控制電路實(shí)現(xiàn)全微處理器化。實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、可靠化、智能化、高頻化、冗余并聯(lián)化、綠色化、國(guó)際化。在UPS電源選配中，使用者要全面了解UPS的各項(xiàng)指標(biāo)。在選定時(shí)，不是最便宜也不是最高端，要根據(jù)需求來確定挑選標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃印林．UPS在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用與維護(hù)[J]．中國(guó)水運(yùn)（下半月），2010（02）．

[2]王力堅(jiān)．UPS蓄電池實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)若干問題研究[J]．電氣應(yīng)用，2010（14）．[3]張立新．通信動(dòng)力機(jī)房UPS蓄電池的維護(hù)探討[J]．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011（22）．

中圖分類號(hào)：TM91

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A