劉秉春

（新疆廣播電視地球站，烏魯木齊 830031）

1 UPS供電系統(tǒng)作用

某些供電系統(tǒng)要求不間斷交流供電，UPS設(shè)備作為整體系統(tǒng)的核心，其功能體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是確保負(fù)載供電不間斷，二是對(duì)負(fù)載供電質(zhì)量與改善。對(duì)于通信設(shè)備而言，交流輸入不間斷性與自身性能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)，與整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案也存在密切關(guān)聯(lián)。UPS電源系統(tǒng)能夠確保充電設(shè)備連續(xù)供電安全、可靠、輸出穩(wěn)定，不存在諧波與瞬變，并且具備電力保護(hù)功能。遇到斷電情況時(shí)，UPS能夠持續(xù)為負(fù)載供電，電力不穩(wěn)定時(shí)，避免UPS電源負(fù)載受到浪涌沖擊、欠壓的危害，從而是供電質(zhì)量得以全面改善。在供電系統(tǒng)故障時(shí)，UPS能夠全面保護(hù)負(fù)載，同時(shí)對(duì)于短路、過載、電池過放等也能起到明顯防護(hù)作用，從而為負(fù)載創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。

2 設(shè)計(jì)方案選擇

UPS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性要求，同時(shí)要考慮到系統(tǒng)可用性、靈活性、可靠性、可擴(kuò)展性，從而為其應(yīng)用與負(fù)載提供保障。以通信系統(tǒng)為例，UPS供電方案質(zhì)量直接影響到各類通信設(shè)備運(yùn)行，為確保通信設(shè)備以及服務(wù)器能夠不間斷運(yùn)行，必須確保供電系統(tǒng)零故障，避免通信系統(tǒng)受到影響。如果通信系統(tǒng)受到影響，恢復(fù)正常需要較長時(shí)間，造成嚴(yán)重的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)影響。鑒于UPS供電系統(tǒng)的重要性，可用性與可靠性是設(shè)計(jì)工作必須考慮的兩個(gè)方面，系統(tǒng)能夠提供無間隙、高可靠高質(zhì)量電源，確保設(shè)備能夠不間斷獲得電力供應(yīng)。具備容錯(cuò)功能，能夠消除單點(diǎn)瓶頸型故障隱患，在UPS系統(tǒng)供電情況下，可以對(duì)供電系統(tǒng)任意一臺(tái)UPS進(jìn)行完全停電維修檢查。面臨突發(fā)性故障，為關(guān)鍵負(fù)載提供電力供應(yīng)的UPS系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入到旁路供電狀態(tài)。確保用戶在數(shù)據(jù)傳輸處理存儲(chǔ)過程中，低誤碼率，低數(shù)據(jù)丟包率，從而為用戶工作創(chuàng)造良好可靠安全的工作環(huán)境。

設(shè)計(jì)方案能夠解決配件回路存在著某些故障，相關(guān)研究表明，利用UPS系統(tǒng)供電，對(duì)其可靠性造成最大危害的因素包括空開跳閘，短路故障等。因此UPS方案在設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)配電輸出回路故障問題，采取針對(duì)性措施。傳統(tǒng)供電方案包括單機(jī)供電，雙機(jī)供電，功率均分并聯(lián)，都存在供電輸出配電回路單點(diǎn)故障問題。其中對(duì)于雙機(jī)供電方案而言，主機(jī)長期工作，從機(jī)則保持待機(jī)狀態(tài)，電器原件老化不同。如果從機(jī)在供電狀態(tài)下主機(jī)靜態(tài)旁路一側(cè)出現(xiàn)故障，會(huì)使整體系統(tǒng)供電失敗。而功率均分并聯(lián)方式其瓶頸點(diǎn)是并機(jī)柜，一旦其出現(xiàn)內(nèi)部失控或故障，會(huì)對(duì)整體供電系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電源配置為例，解決供電系統(tǒng)單點(diǎn)故障瓶頸問題最佳解決方案是利用雙回路UPS系統(tǒng)構(gòu)成雙母線供電，這種方式能夠與通信設(shè)備冗余電源保持良好匹配，從而使供電系統(tǒng)單點(diǎn)故障平均隱患問題得以解決。并且此種供電體系能夠在線維護(hù)、擴(kuò)容，如果其中某一路UPS出現(xiàn)故障，另一路仍然可以向設(shè)備提供正常電力供應(yīng)，從而避免整體供電系統(tǒng)停電中斷，用戶工作不會(huì)受到影響。

設(shè)計(jì)方案要考慮其合理性，UPS作為電源供給系統(tǒng)的核心，其指標(biāo)性能會(huì)直接影響到供電效果，并且會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)工作的合理、安全、經(jīng)濟(jì)可靠性產(chǎn)生影響，因此需要結(jié)合到實(shí)際情況合理配置。對(duì)電網(wǎng)環(huán)境適應(yīng)能力需要重點(diǎn)關(guān)注，還有合理選擇其輸入指標(biāo)范圍，如果UPS輸入范圍較窄，低電壓輸入狀態(tài)下電池放電頻率增加，電池會(huì)由于長期保持欠壓充電而使其用壽命縮短。如果輸入電壓過高，可能會(huì)導(dǎo)致元器件損壞，比如逆變器。UPS指標(biāo)與價(jià)格是成正比的，因此設(shè)計(jì)方案需要考慮到其負(fù)載情況、使用場(chǎng)合從而確定其性能指標(biāo)，以此對(duì)成本進(jìn)行控制。負(fù)載及使用要求決定了UPS性能指標(biāo)，而功率因素需要結(jié)合到負(fù)載性質(zhì)合理選擇。如果負(fù)載是線性負(fù)載，就要求UPS輸出功率較大，對(duì)于非線性負(fù)載而言，要小功率因素較小。因此，UPS在運(yùn)行過程中，需要滿足有功與無功功率兩方面。

3 UPS供電系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

UPS系統(tǒng)發(fā)展得益于技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)需求，而技術(shù)與需求使其設(shè)計(jì)理念、配制方法持續(xù)變化。UPS產(chǎn)品重要使用者之一就是通信企業(yè)，而通信企業(yè)無論是設(shè)備或技術(shù)發(fā)展更新速度非?？欤虼司鸵骍PS系統(tǒng)在方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到后期變化與需求。除過通信企業(yè)，其他企業(yè)應(yīng)用UPS系統(tǒng)，考慮到當(dāng)下及未來情況，使其具備可擴(kuò)展性。從技術(shù)與應(yīng)用方面來分析其未來發(fā)展，UPS產(chǎn)品向著小型化、高頻化、智能化、系統(tǒng)集成化、環(huán)?；较虬l(fā)展。而結(jié)構(gòu)方面從注重可靠性向可用性轉(zhuǎn)變，實(shí)用性在逐漸提升，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，從而使UPS應(yīng)用于實(shí)際工作可用、適應(yīng)性，設(shè)備利用率能夠明顯提升，具備良好的擴(kuò)展性。

4 結(jié)束語

UPS供電方案以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，但同時(shí)要注意到對(duì)其產(chǎn)生負(fù)面影響的因素，設(shè)計(jì)師既要考慮當(dāng)下情況，又要考慮未來變化，使其具備可擴(kuò)展性，從而在應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中能夠更好的發(fā)揮其作用，為生產(chǎn)工作開展提供有力保障。

[1] 曹建軍，程志勇.播控中心UPS供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].廣播與電視技術(shù)，2012（39）.