曾偉

（中海石油（中國）有限公司崖城作業(yè)公司，廣東 深圳 518000）

在信息化時代，科技的進步為時代的發(fā)展打下了堅實的基礎，科學技術的不斷創(chuàng)新離不開穩(wěn)定、安全的電力系統(tǒng)的支持，用電量的增加，供電需求的增大，給電力系統(tǒng)提出了更高的要求，需要在原有的基礎上保證能夠高質量、高效率、節(jié)能減排等眾多要求。隨著電力系統(tǒng)自動化程度的提升，雖然在大多數(shù)情況下能夠正常、平穩(wěn)運行，但由于供電量大、外界環(huán)境影響或是內部出現(xiàn)突發(fā)問題都有可能致使突然停電、跳閘或是電壓不穩(wěn)、波動等情況的發(fā)生。這種情況下需要UPS 電源的應用，能夠暫時提供穩(wěn)定電源，保證重要設備、設施的正常運行。

1 UPS 電源技術原理及運行

目前，UPS 電源作為電力系統(tǒng)中不間斷電源，可持續(xù)供電設備，在電力系統(tǒng)中起到了至關重要的作用，當前科技的發(fā)展，UPS 電源技術也隨著實際應用的需要作出相應的改變與更新，但就其工作原理來進行分類，UPS 電源技術可以分為三類，一種是后備式電源，一種是在線式電源，還有后備在線式。這三種UPS 電源功能不同應用的場合也略有不同，后備式是造價較為便宜的電源，因為技術含量有限，所以不適用于重要機密場合，一般用于小型用電系統(tǒng)中。后備式電源分為兩路電流，一路對UPS 電源進行充電，另外一路維持電源自身的穩(wěn)定，后備電源這種運行模式雖然較為簡單、技術較為簡單，但也是比較穩(wěn)定的電源供應方式。在線式電源運行時能夠排除市網電壓影響，因為電壓都會經過逆轉電路，維持電壓穩(wěn)定，能夠平穩(wěn)、有效供電。逆變器在運行時能夠及時調節(jié)電壓，具有抗負荷、抗壓力的作用，具有自動調節(jié)、保護作用，保障長時間供電。

UPS 電源的工作原理主要利用數(shù)字化和模擬化的控制作用，同時在逆轉器的作用下，能夠實現(xiàn)自動控制與調節(jié)，保持電壓平穩(wěn)地運行，有效儲蓄電能，保證自身能夠長時間供電，對電力系統(tǒng)起到維穩(wěn)、臨時保護的作用。此外，UPS 電源能夠在電源出現(xiàn)波動或是用電高峰電力供應不足時及時解決供電問題，是大型用電場所必備設備。

圖1

UPS 電源的工作線路如圖1 所示。目前的UPS 電源系統(tǒng)按照各自功能，大體分為四個部分，即整流、儲能、變換和開關控制，這四個部分循環(huán)使用、相互配合、缺一不可。其中整流器通過控制外電變化輸出的幅度達到穩(wěn)壓的作用，對于系統(tǒng)范圍內的外電的波動，基本能夠使輸出的電壓幅度保持不變。儲能部件主要是通過電池組來完成，相當于整流器外接的大的儲能容器，與此同時，能夠凈化整流器對瞬時脈沖的干擾。變換器是來控制線路頻率的穩(wěn)定，其穩(wěn)定程度是由振蕩頻率的幅度來決定的，避免在使用過程中造成不必要的失誤。在UPS 電源系統(tǒng)工作過程中，系統(tǒng)的開關能夠方便日常操作，對于定期的巡視檢測狀態(tài)能夠隨時調節(jié)、開關。

如圖1 所示，在用電設備正常工作時，在這個過程中，能夠同時為儲能電池進行充電；當突然停電時，UPS 電源系統(tǒng)開始運行，由儲能電池向用電設備提供電源，維持正常的運轉，而用電設備負荷過載時，則會通過整流器直接給用電設備供電。

2 UPS 電源技術在電力自動化系統(tǒng)中的應用

2.1 UPS 電源應用分析

在電力自動化應用該系統(tǒng)中，UPS 電源起到了關鍵性作用，是不可或缺的電力保障設備，目前，已經被各大用電企業(yè)所青睞。UPS 電源技術在與電力自動化系統(tǒng)相應用的時候，是有很多使用條件的，不同場合、不同的應用時起到的作用，應該在使用前注意的，避免造成不必要的損失。在應用時主要注意兩個方面的要求。應用時許多用戶在選擇時都會選擇大容量設備，可以避免停電擔憂保持更持久、穩(wěn)定供電。UPS 電源應用最理想的狀態(tài)就是能夠利用轉變器將負載輸送出去，在輸送的同時，能夠有另外的一條線路進行UPS 電源的充電。既能夠節(jié)省時間，也能夠提升效率，同時還可以做到節(jié)能減排，節(jié)約資源減少能量損耗。這樣技術即使在低電量或者電量用盡時，也能夠及時輸入電能，重新啟動UPS 電源相連接的設備，保證正常供電。

2.2 UPS 電源應用對環(huán)境的要求

（1）防腐蝕和氧化。氧化反映是在生活中無時無刻都在發(fā)生的，空氣中存在氧氣，遇到反映條件時就會發(fā)生氧化作用，設備氧化的過程就是設備老化、老舊的過程，對設備的正常運行，功能的使用都會大打折扣，甚至無法正常運行、停機，而導致重大損失。腐蝕過程也是一種化學反應，是設備暴露在空氣中，受潮或是接觸到水等媒介而產生的化學反應，往往會致使設備腐蝕，無法正常使用，有時候甚至會通過UPS 電源影響到主機的使用，有很大的危害，這兩種現(xiàn)象一定要避免發(fā)生或是延遲發(fā)生。比如，在實際應用時，要注意UPS 電源的保護使用，做好防氧化的措施，可以套上防氧化罩或是使用化學試劑，進行全方位的保護。面對腐蝕現(xiàn)象，一定要做好防潮、防水的措施，濕氣是腐蝕的最大的因素，只有控制好誘發(fā)因素，從根源上杜絕，才能真正做好防腐蝕、防氧化工作。做到UPS 電源與電力自動化系統(tǒng)的更好應用，相互配合，發(fā)揮更大的功效。

（2）防污染和灰塵。UPS 電源設備是一種較為精密的設備，雖然對安放位置無很高要求，但對于設備的周圍運行環(huán)境要求卻非常高，需要在使用的過程中，保持環(huán)境的溫度、濕度在一定的范圍內，避免溫度過高使UPS 電源運行故障，或是濕度過大，導致設備的腐蝕或是氧化。除此之外，設備運行時一定要注意環(huán)境的整潔度，周圍灰塵較大時會致使UPS電源的污染，嚴重時會使設備短路，導致設備無法正常運行。所以在使用時，一定要注意外界環(huán)境的影響，環(huán)境因素是不確定因素，但要盡可能控制在合理的范圍內，盡量減少損害。

3 UPS 電源技術現(xiàn)狀及存在問題

3.1 UPS 電源技術現(xiàn)狀

UPS 電源技術已經較為成熟，技術上已經可以被廣泛應用，并且已投進行大批量的生產、應用，收到了較好的成效。大部分企業(yè)客戶的使用效果良好，在預計的范圍內，所遇到的問題基本可以解決，已經成為常規(guī)企業(yè)配備的辦公設備，大范圍的投入表明UPS 電源已經被大眾認可，并且收到了成效，未來的發(fā)展前景和發(fā)展空間是巨大的，其重要位置也可見一般。就目前的發(fā)展階段來說，可以說步入較為成熟的階段，已經具有完成的生產、銷售鏈，其售后服務也被廣大消費者贊譽。就其技術手段上來說，仍有進步空間，已經基本能夠匹配絕大部分電力系統(tǒng)，對于極端系統(tǒng)還需要進一步磨合、試用。對于電壓的穩(wěn)定性來說，已經得到了很好的改善，以及三相電壓的不平衡度也很好地解決了，例如，切換時間、供電性能已經不是評判的標準，不再是必要因素，技術的發(fā)展已經成功解決了很多以往顧慮問題，目前的發(fā)展向著更智能、人性、便利的方向發(fā)展。

3.2 UPS 電源存在問題

雖然UPS 電源技術已經較為成熟，并且已經被廣泛應用，就目前來說，其產業(yè)鏈已經較為完整，盡管如此，UPS 電源技術仍存在一定的問題，是需要我們繼續(xù)解決的。

（1）革新成本高。在推廣直流UPS 電源時，將原有輸出的交流電壓直接改為直流電壓進行輸出，這樣使得UPS 電源輸出過程中的轉化器的使用，省去了原有過程中的重復步驟，直接進行輸出，簡單操作，方便易行，需要推廣的良好優(yōu)勢。但其存在著致命的問題，就是直流電源的輸入意味著需要將整個供電系統(tǒng)進行大換血、大換樣，這表明原有傳統(tǒng)的交流電供電模式將被全部替換，這種方式前期投入過多，也會存在設備的浪費，實現(xiàn)可能性較小。此外，關鍵性問題是，使用直流電源必然會導致傳統(tǒng)的UPS 技術進行完全革新，對于一些場合應用是不具有實用性的，而且設備的替換是不可能的，所以全面的推廣較難實施。

（2）改革不徹底。UPS 電源技術的改革應該進行全方位、全覆蓋式的改革，要進行標本兼治，不能只治表面而忽視了本質特征，目前UPS 電源技術的提升只是進行設備的優(yōu)化，并沒有對UPS 電源進行技術上完全的革新，在進行層層改革后仍存在根本上的漏洞，對于UPS 電源使用的可靠性并沒有提升，這點是需要繼續(xù)改進和注意的。UPS 電源技術并沒有做到充分的應用，目前的應用也只是對其基本功能的應用，簡單的維持電源持續(xù)供應，當前網絡技術的發(fā)達、人工智能的發(fā)展已經可以使UPS 電源技術與人工智能、信息網絡相呼應，UPS 電源應用應向著智能化、信息化、網絡化的方向不斷前進。

（3）制度不規(guī)范。UPS 電源仍存在設計制度不規(guī)范，監(jiān)管力度不強，相關法律規(guī)范不健全，使用體系也不完善等等，這些都導致UPS 電源技術發(fā)展受到阻滯，存在著諸多的不良影響，而且安全隱患是不可避免的，這樣長久下去，未來發(fā)展的可能性在逐漸降低，是制約UPS 技術應用的決定性阻礙。

（4）推廣難度大。UPS 電源技術與電力系統(tǒng)的自動化應用較傳統(tǒng)模式來講投資具有一定的風險，傳統(tǒng)UPS 電源技術發(fā)展模式已經被直流UPS 電源技術逐漸取代，目前來看，只是時間上的問題，經過長久使用，許多用戶和企業(yè)會逐漸發(fā)現(xiàn)直流電源下UPS 電源技術應用更加廣泛，具有保障性。雖然目前推廣有一定難度，但對于未來來說，直流電源這個問題將會被慢慢解決。由此可見，傳統(tǒng)的UPS 電源技術的投資具有高風險、低回報，已經使許多商家望而卻步。

4 結語

根據(jù)以上的分析與研究，隨著科技的進步、人們生活水平的提高，可以看出，UPS 電源技術與自動化電力系統(tǒng)的應用具有很大的發(fā)展空間。目前來講，UPS 技術對于極個別情況仍有一定的限制,目前仍存在著一些的問題急需解決,但這些問題終將會被智能化、信息化、人工化所取代。本文通過對UPS 電源技術的運用原理、使用特點以及發(fā)展前景的分析，并根據(jù)當前UPS 電源技術的現(xiàn)狀和存在的問題，對UPS電源技術與自動化電力系統(tǒng)的應用進行了全面的、綜合的分析與研究。在文章闡述的過程中，可以看出有UPS 供電能力具有廣泛的應用價值，市場前景良好，在未來發(fā)展中，UPS電源技術很有可能改革為直流電源輸出，并且與當前的網絡信息化、人工智能化相結合，進行改革與革新，最終向更加智能化方向不斷發(fā)展。