电力电子装置(UPS)
UPS的内部接线及工作原理
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①在市电供电时，输入电压只是幅度有所改善，而输入的失真 、干扰等传递给了输出；
②动态性能不好，在输入电压或负载电流突变时，输出电压突 变较大，恢复到新稳态所需时间长；
，小于微型计算机允许的中断值lO ms。 ③处于市电供电状态时，由于市电是直接通过抗干扰滤波器对 负载供电的，因此噪声较小；处于逆变器工作状态时，由于脉
宽调制频率为8kHz，因此噪声偏大，一般在55dB 左右。 ④市电或逆变器供电时均采用同一电源变压器，其交流输出端
的相线与零线的位置是固定的。
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2014年6月16日
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第一部分： 概述
1.1 定义
UPS（Uninterruptible Power ），即不间断电源，是将蓄电池与 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。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子 设备提供稳定、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 即将电池的直流电能，通过逆变零切换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 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
不间断电源技术要求
不间断电源技术要求不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）是一种能够在电力中断或其他电力问题发生时提供临时电力供应的装置。
它通过将蓄电池与交流电源外部电路连接，并利用电力电子设备将直流电转换为交流电的方式，以确保电力连续供应，保护设备免受电力问题影响。
1.输出功率：不间断电源的输出功率是一个重要的技术指标，其决定了它能够供应的负载范围。
输出功率通常以千瓦（kW）为单位，不同应用场景对输出功率的需求也不同。
2.转换时间：不间断电源在电力中断时需要从交流电源切换到蓄电池供电，这个切换的时间称为转换时间。
转换时间越短，设备在电力中断时受到的影响就越小。
3.蓄电池容量和持续时间：不间断电源的蓄电池容量决定了它能够提供持续电力供应的时间长度。
蓄电池容量通常以安时（Ah）为单位。
持续时间则取决于负载需求和蓄电池容量，一般以分钟为单位。
4.输出电压稳定性：不间断电源需要提供稳定的输出电压，以确保连接的设备正常工作。
输出电压稳定性通常以百分比或小数的形式表示，例如±1%。
5.输入功率因数：不间断电源的输入功率因数指的是输入电流与输入电压之间的相位差。
输入功率因数越接近1，说明不间断电源对电网的负荷有较小的影响。
6.效率：不间断电源的效率是指它所提供的输出功率与其所消耗的输入功率之间的比率。
效率越高，说明其能量利用率越高，能够减少能源的浪费。
7.供电模式：不间断电源一般提供两种供电模式，即在线模式和线交模式。
在线模式下，设备始终使用UPS提供的电力供应；而在线交模式下，设备在稳定的电力供应时使用交流电源，只有在电力中断或其他问题发生时才切换到UPS供电。
8.可靠性：不间断电源需要具备高可靠性，在面对电力问题时能够提供稳定可靠的电力供应，以保护设备免受电力问题的影响。
可靠性包括设备的故障率、寿命、自检功能和报警功能等。
总之，不间断电源技术要求涵盖了输出功率、转换时间、蓄电池容量和持续时间、输出电压稳定性、输入功率因数、效率、供电模式和可靠性等多个方面。
UPS技术规格
UPS技术规格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。
2.1 塔式UPS的一般要求（一般区域）1. UPS应采用在线式双向转换类型，单模块非冗余式，400V、3相、4线制输入；400V、3相、4线制输出；蓄电池在满额定负荷时的工作时间为15分钟（蓄电池25℃时设计寿命10年以上）,蓄电池备用时间若有特殊要求，具体见相应设计图纸。
2. UPS需要自带电气维修旁路系统，UPS故障时手动按照顺序切换电气维修旁路实现不间断供电。
3. 应提供蓄电池更换提示灯（LED和蜂鸣器）。
4. 各个UPS应配置一个集成的100兆以太网络接口插件。
5. 输出功率因数不低于0.9。
6. 市电电池切换时间：UPS在市电和电池两种状态间切换的时间应为0ms.7. 提供隔离式干触头，用于汇总UPS报警。
这些报警应包括UPS故障、过载、UPS走旁路和UPS由蓄电池供电。
8. 静态转换开关应构成UPS整体的一部分。
9. UPS应采用IGBT技术，UPS内置独立的主路输入开关、旁路开关、输出开关和可手动操作的检修旁路开关。
10. UPS输入电流引起的总谐波电流失真（THDI）低于3%。
11. 将免维护的密封型蓄电池，安放在一个蓄电池柜内。
12. UPS应能够与具有相同额定值的一台以上UPS装置并联，便于在以后实现冗余操作。
13. 具有智能电池管理功能，应为UPS提供在线蓄电池测试部件，而该部件能够每隔2到8个星期自动进行测试。
UPS 基本概念
Non-sensitive loads Rectifier/ charger Battery
Inverter
UPS
Normal utility power (disturbances and system tolerances)
Static bypass
Maintenance bypass
10
UPS的电压变换作用
输入
电压变换
380V
输出
220V 380V 400V 415V
（稳压作用）
11
UPS的频率变换作用
输入
频率变换
50Hz
输出 50Hz （稳频作用） 60Hz 400Hz
12
UPS的后备功能
交流输入
整流器
负载
逆变器
电池
UPS带有电池，贮存一定的能量，一方面在电网停电或发生间断时继续供电一段
Information Technology(信息系统) 数据 应用程序 操作系统 服务器 网络设备等
Environment(环境) NCPI
NCPI—பைடு நூலகம்etwork Critical Physical Infrastructure，即网络关键基础物理设施。
NCPI包含3个子系统： • 电力供应子系统 • 空调调节子系统 • IT设备机械支撑子系统
概率值或日累计超过不超过 72
min，且每30min中超标不超 过
5min；
(3)对测量方法和测量仪器作 出
基本规定； (4)提供不平衡度算法。
对测量仪器提出了基本要求
4
电网存在的质量问题：
5
6
UPS在信息系统中的位置
(完整版)UPS知识大全
UPS知识大全UPS是什么？它有哪些功能？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，恒压恒频输出的电源保护设备。
它可解决现有电力断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象，使计算机网络系统或其它电力电子设备运行更加安全可靠。
现在已经被广泛应用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业,并且正在迅速地走入家庭.它的主要功能是当市电输入正常时，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的分类?UPS作为计算机的重要外设，在保护计算机数据、保证电网电压和频率的稳定，改进电网质量,防止瞬时停电和事故停电对用户造成的危害等是非常重要的.UPS已从60年代的旋转发电机发展至今天的具有智能化程度的静止式全电子化电路,并且还在继续发展。
目前，UPS一般均指静止式UPS，按其工作方式分类可分为后备式、在线互动式及在线式三大类。
1、后备式从工作原理上看,后备式UPS在有市电时仅对市电进行稳压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常时，后备式UPS会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电,因此后备式UPS在由市电转逆工作时会有一段转换时间，一般小于10ms的时间切换，不适合于关键性供电场所.此外,后备式UPS一般只能持续供电几分钟到十几分钟.后备式UPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大,对供电质量要求不高的场合。
2、在线互动式所谓在线互动式UPS,是指在输入市电正常时，直接由市电向负载供电，UPS 的逆变器处于反向工作给电池组充电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。
UPS不间断电源设置及管理要求全解析
求比较高的设备可能会有些影响。
工作流程： 在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过内部稳压线路稳压后输出，同时 逆变器处于反向工作，给电池组充电；在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换 为交流电输出，向负载供电。
UPS/不间断电源
UPS（Uninterruptible Power System），即不间断电源，是将蓄电 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。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。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如电磁阀、压力变 送器等提供稳定、不间断的电力供应。
特点： 同后备式UPS相比，保护功能较强，最大的优点是具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行 UPS的远程控制和智能化管理。集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点，但稳频特性 能不是十分理想，不适合做常延时的UPS电源，同时也存在转换时间。
工作流程： 市电经过整流器整流后变成直流电，一部分给蓄电池充电，另一部分则是直接送到了逆变器进行 逆变，把直流电转换为交流电输出，当市电出现问题时，蓄电池会向逆变器提供电力，逆变器始终处 于工作状态，保证无间断输出。
禁止频繁地关闭和开启UPS电源，一般要求在关闭UPS电源后，至少等待6秒钟 后才能开启UPS电源，否则，UPS电源可能进入"启动失败"的状态，即UPS电源 进入既无市电输出，又无逆变输出的状态。
禁止超负载使用，UPS电源的最大启动负载最好控制在80%之内，如果超载使用， 在逆变状态下，时常会击穿逆变三极管。实践证明：对于绝大多数UPS电源而言， 将其负载控制在30%～60%额定输出功率范围内是最佳工作方式。
不间断电源UPS工作原理及应用
不间断电源（UPS)知识何谓不断电系统(UPS)?不断电系统的英文名称是Uninterruptible Power Supply取其英文字缩写即为"UPS"。
所以不断电系统依其字面的意义，就是当电源中断或异常时能够不间断提供电力以维持计算机正常运作的设备。
为何需要不断电系统(UPS)?不稳定的电源质量均足以影响计算机的正常运作。
而不断电系统，不仅在输入电源中断时可立即供应电力，在电源输入平时，也可对质量不良的电源进行稳压、滤除噪声、防雷击等功能以提供使用者稳定纯净的电源。
所以，拥有不断电系统就像为计算机设备购买了保险一样，有备无患。
不断电系统(UPS)种类有那些?按照不同的标准有不同的划分方法，如按UPS工作性质可分为以下几种：离线式(OFF LINE) ,在线式(ON LINE),在线互动式式(LINE INTERACTIVE)和串并联工作模式。
何谓离线式不断电系统(Off-Line UPS)?如下离线式系统方块图，平常市电走旁边的一条直通路径(直接供电给负载。
只有停电或市电异常时，才由电池提供电力。
经逆变器转换为交流电源提供给负载电力。
特色:1. 市电正常时，UPS对市电几无处理而直接输出至负载，对市电噪声、突波衰减能力差。
2. 具转换时间，保护性最低。
3.结构简单、体积小、重量轻、控制容易、低成本特性。
何谓在线式不断电系统(On-Line UPS)?在线式UPS平常由逆变器输出给负载电力，只有UPS故障、过载或过热时才会转为旁路输出给负载。
特色:1.输出至负载之电力经UPS处理，输出电源质量最高2.无转换时间3.结构复杂，成本较高4.保护性最高，对市电噪声、突波衰减能力最佳何谓在线互动式不断电系统(Line-Interactive UPS)?互动式UPS平常由旁路经变压器输出给负载，逆变器此时做为充电器。
当断电时逆变器则将电池能量转为交流电输出给负载。
特色:1.具双向性转换器设计，UPS电池回充时间较短2.具转换时间3.控制结构复杂，成本较高4.保护性介于在线式与离线式UPS之间，对市电噪声，突波衰减能力差如何选购适当的不断电系统(UPS)?1.UPS的质量最重要是有良好的稳定度及可靠的特性2.在各地有及时的销售与维修服务3.具最优秀的研发工程人员,具产品创新开发能力4.产品具备效率高，噪音低等优异特性5.厂商声誉较佳,及财务结构健全者6.产品经过国外检验机构认证合格等7.工厂经过检验机构认证合格如ISO9001,ISO9002我住的地方很少停电，我需要拥有不断电系统(UPS)吗?据统计，电力问题中停电只占一小部分,不易察觉的电力问题，例如电压过高、电压过低、突波等才是电力问题之大宗。
UPS术语解释
[转帖]UPS术语解释UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。
它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。
从基本应用原理上讲，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。
主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
1)整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。
它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。
因此，它同时又起到一个充电器的作用；2)蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。
其主要功能是：１当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。
２当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；3)逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；4)静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。
分为转换型和并机型两种。
转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。
目前，主流的UPS厂商有APC、山特等，都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。
①UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。
UPS简介及其发展
UPS简介及其发展伴随着计算机的普及和相关技术的发展，越来越多的设备对供电质量提出了更高的要求。
本文对UPS的发展做了简要介绍，并对UPS的分类及发展趋势进行了分析和阐述。
标签：UPS、干扰、工作方式、发展趋势不间断电源（uninterruptible power system，UPS）又叫不停电电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分恒压恒频的不间断电源。
UPS不仅使得供电无中断，而且还具有稳定输出电压和抗干扰等功能，从而保证了电源的质量。
UPS的重要性也越来越受到广大用户的关注，被广泛应用于国民经济的各行各业中，如通信、金融业、办公自动化、航空航天、计算机网络等使用计算机的场所。
1.電网中的干扰及危害有许多因素能够造成供电不正常，需要用UPS来保证供电质量，目前市电电网中污染的因素除了电压波动、频率变化外，还有以下几种情况：（1）电压浪涌电压浪涌是指在一个周期或多个周期内，电压超过额定电压值的110%。
（2）电压尖峰电压尖峰是指在半个周期至100ms期间内，叠加达60kV以上的电压脉冲。
（3）电压瞬变电压瞬变是指在10ms至100ms期间，叠加在市电电压上达2kV的脉冲电压。
（4）电压跌落电压跌落是指一个或多个周期内的电压低于额定电压有效值的80%至85%。
2.UPS发展概述最初的UPS电源是在20世纪60年代产生的，是靠电动机所带飞轮惯性提高输出电源的质量和提供后备供电时间（一般不超过5秒）；然后出现了以蓄电池组供电给直流电动机带交流电机提供后备电源的供电系统，这种方式供电效率较低；再后来是靠内燃机提供后备供电的UPS电源，这种UPS设备庞大笨重、操作不够灵活、而且效率低、噪声大。
这些都是动态方式的UPS电源。
随着电力电子学的发展，可实现大功率的电能转换，于是出现了静态UPS。
这种UPS具有没有振动、噪音低、体积小、控制灵活、效率高等优点。
随着电力电子技术、微电子技术的飞速发展，UPS技术也正在朝着数字化、高频化、智能化、模块冗余化和绿色化的方向不断前进。
ups
所谓UPS，也就是不间断电源(Uninterruptible Power System(or Supply))的英文缩写，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电源设备。
它主要的用途有：在市电供电的时候对市电进行稳压；在市电停电的时候进行逆变，以产生供计算机等自动化设备使用的电力。
除此之外，它还具有抑制电网中的高压浪涌、低压跌落、畸变、电磁干扰等功能，为电脑以及其他的精密设备提供一个幅值和频率稳定、波形连续、光滑、没有畸变的正弦波电压。
大部分的用户都认为UPS仅仅是用于服务器机房或者网络设备上，事实上大到电力系统、铁路部门综合应用，小到我们普通的PC机，UPS都有其一定的用武之地。
但是目前市场上的UPS品种很多，型号也很混乱，很多消费者很难从UPS的产品型号上看出产品的大致情况。
现在，笔者就根据市场上常见的UPS产品，向读者介绍一下如何根据产品型号识别UPS。
很多人搞不清楚应该用伏安（VA）来表示 UPS的容量。
许多 UPS制造商分不清这两个概念的区别，甚至将W 和VA两个名词等同起来，这更增加了人们理解上的混乱。
UPS用户更加熟悉瓦特这个概念，然而用VA能更准确地表示 UPS和负载容量的匹配程度，因为最根本的决定UPS输出能力的是电流值(A)，所以自然用VA表示更贴切。
事实上W值总是小于等于VA值，换算关系式如下：Watts(瓦特值)＝VA*Power Factor=Volts*Amps*Power Factor典型Volts=120或230V，Amps=负载电流，Power Factor是功率因素，其值在0和1之间。
计算出来的瓦特W值是它的VA值的60~70％。
这样，我们就可以看懂UPS型号上的容量了，一般小容量的UPS(小于1000VA)用W表示容量，容量在1KVA-500KVA的UPS都用VA而不是W来表示容量。
UPS类型一般会分为标准和长延时两种类型。
这两种类型可以满足用户对于设备不断电运行时间的不同要求。
UPS是不间断电源
UPS不间断电源UPS是不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。
UPS顾名思义，它就是一台这样的机器，它在市电停止供应的时候，能保持一段供电，使人们有时间存盘，再从容地关闭机器。
UPS电源，分为在线式和后备式等几种，它在机器有电工作时，就将市电交流电逆变，并储存在自己的电源中，一旦停止供电，它就能提供电源，使电脑维持一段时间的工作，保持时间可能是10分钟、半小时等。
1、什么是UPS？UPS即不间断电源系统。
所谓不间断电源系统，就是当停电时能够接替市电持续供应电力的设备，它的动力来自电池组，由于电子元器件反应速度快,停电的瞬间在4~8毫秒内或无中断时间下继续供应电力。
2、为什么要用UPS？uninterrupted power system现在全世界各国的大中供电系统都是交流电源，一个理想的交流电源，应该满足以下几个条件：频率稳定电压稳定(土5%内)谐波失真小(<5%)没有噪声干扰(符合IEEE 587,FCC,CE等标准规定)低输出阻抗大家可以想象，今天如果未使用不间断电源系统，那么当市电发生异常时，将造成计算机死机，甚至硬件故障，到时维修费将不可预料；硬件的故障可花钱消灾，但是存在硬盘中的资料呢？那可是有钱也买不到的，所以为您的设备添购不间断电源系统，就如同买保险一样，有备无患；UPS系统并不是只有当停电时才有动作的，前面所提到的市电异常，包含了市电电压过低、过高、突波、噪声等，足以影响设备正常运作的电源品质，因此UPS的重要性可见一斑。
3、电力电源常发生哪些问题？电源停电、电压下陷、电源上涌、持续欠压、持续过压、频率波动、电脑干扰、切换瞬变、谐波失真等等4、UPS解决了哪些电源干扰问题？1.停电保护---一瞬间停电时立即由UPS将电池直流电源转换成交流电继续供电。
UPS资料
国内外知名品牌UPS资料UPS的概念UPS( Uninterruptible Power System )，即不间断电源，就是当停电时能够接替市电持续供应电力的设备。
作为电子信息系统的外围设备，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。
可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象，使计算机等电子信息系统和精密仪器的工作更安全而可靠。
UPS的分类按其工作方式分类可分为后备式、在线互动式及在线式三大类。
1．后备式UPS：在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电超出其工作范围或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。
其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波。
2. 在线互动式UPS：在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。
其特点是：有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点，但同样存在切换时间。
3. 在线式UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。
其特点是，有极宽的输入电压范围，无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高。
目前，功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。
UPS主要品牌与生产厂商一、梅兰日兰(MGE)法国梅兰日兰是全球性跨国企业，拥有超越40 年设计、生产、销售UPS 的丰富经验，科技卓越先进，缔造不少辉煌成就：全世界最早生产UPS 的制造商之一，在法国和美国分别设有科研技术开发中心，产品畅销全球130 多个国家5000 多个分销点遍布世界各地，1998 年全球营业额达5 亿美元，年增长超过30 %，梅兰日兰在中国十多年来不断推出领先的高科技产品、各款型号UPS、空调及机房配套产品与时并进，质量精益求精，始终保持领导地位。
电力UPS及逆变器
智能化
通过引入人工智能和大数据技术， 电力UPS及逆变器将具备自适应 调节和智能诊断功能，提高运行
稳定性和可靠性。
模块化设计
采用模块化设计，便于生产和维 护，同时提高系统的可扩展性和
灵活性。
应用拓展
可再生能源整合
随着可再生能源的大规模应用，电力UPS及逆变器将在太阳能、 风能等领域的能源储存和并网中发挥更大的作用。
标准化和互操作性
为了满足不同应用需求，电力UPS及逆变器将遵 循统一的国际标准和规范，实现互操作性和兼容 性。
定制化服务
针对不同行业和领域的需求，电力UPS及逆变器 将提供定制化的解决方案，满足个性化需求。
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逆变器工作原理
逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。其核心部分是半导体开关器件，利用半导体器件的通断作用把 直流电转变为交流电。
应用领域
电力UPS应用领域
广泛应用于服务器、路由器、交换机 等网络设备；工业控制设备；医疗设 备；金融、税务、工商等部门电子计 算机；通信领域等。
逆变器应用领域
广泛应用于太阳能逆变器、汽车电源 、船舶电源、移动电源等领域。
02
电力UPS的种类与选择
在线式UPS
01 02
实时在线工作
在线式UPS在市电正常时，通过充电器为电池充电，同时将市电稳压后 供给负载使用。当市电异常或断电时，立即切换至电池供电，保证负载 连续稳定运行。
输出纯净正弦波
在线式UPS输出电压波形失真小，对敏感设备具有良好的保护作用。
03
维护简单
在线式UPS结构简单，维护起来相对容易。
异常响声
如设备发出异常响声，可 能是内部元件松动或损坏， 应立即停机检查。
不间断电源组成
不间断电源（UPS）的组成
一、引言
不间断电源（Uninterruptible Power Supply，简称UPS）是一种电力电子设备，能够为负载提供连续、稳定、不中断的电源供应。
在市电出现故障或者电压波动时，UPS能够立即由电池组供电，确保负载设备正常运行。
二、不间断电源的主要组成部分
1. 整流器：整流器是将交流电转化为直流电的装置。
当市电正常时，整流器将市电转换为直流电，给逆变器和电池充电。
2. 逆变器：逆变器是将直流电转化为交流电的装置。
当市电故障或电压波动时，逆变器将电池的直流电转换为稳定的交流电，供给负载使用。
3. 电池：电池是UPS的核心部分，用于储存电能。
当市电异常时，电池可以立即提供电力，保证负载的正常运行。
4. 智能控制模块：智能控制模块负责监控整个系统的运行状态，包括市电输入、电池电压、输出电压等，并根据需要进行相应的操作，如切换到电池供电、启动备用发电机等。
5.静态开关：静态开关用于在市电和逆变器之间进行切换。
当市电正常时，静态开关将市电直接供给负载；当市电故障时，静态开关迅速将逆变器接入，以保证负载的正常供电。
三、结论
不间断电源（UPS）作为一种重要的电力保障设备，其主要由整流器、逆变器、电池、智能控制模块和静态开关等部分组成。
这些组件相互配合，共同实现了对负载的不间断供电，确保了设备的正常运行。
因此，了解并熟悉UPS的组成和工作原理，对于正确选择和使用UPS具有重要的意义。
UPS术语解释
[转帖]UPS术语解释UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。
它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。
从基本应用原理上讲，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。
主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
1)整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。
它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。
因此，它同时又起到一个充电器的作用；2)蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。
其主要功能是：１当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。
２当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；3)逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；4)静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。
分为转换型和并机型两种。
转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。
目前，主流的UPS厂商有APC、山特等，都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。
①UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。
UPS是什么
UPS是什么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 作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，应是我们选购时的考虑重点。
市电电压输入范围宽，则表明对市电的利用能力强（减少电池放电）。
输出电压、频率范围小，则表明对市电调整能力强，输出稳定。
波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性,而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时，输出电压的稳定性。
UPS的作用ups主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为控制系统提供高质量的电源。
从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，使你能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
从基本应用原理上讲，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。
主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
如何正确使用和维护UPS现在不少ISP(网络服务提供商)为保证自己服务器上的信息能随时被外界访问,都使用UPS来持续向服务器供电。
UPS供电系统由主机和蓄电池两部分组成,这两部分价格不但昂贵,而且对使用环境特别讲究。
2024年-(多条款多场景)UPS 技术协议
一、引言本文主要介绍了UPS（不间断电源）技术协议，包括UPS的定义、分类、工作原理、主要性能指标、应用领域以及选购和维护等方面的内容。
通过本文的阐述，旨在使读者对UPS技术有一个全面、系统的了解，为UPS的正确选型、使用和维护提供参考。
二、UPS的定义与分类1.定义UPS（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。
2.分类UPS按工作原理分为在线式、后备式和在线互动式三大类。
（1）在线式UPS在线式UPS（OnlineUPS）的供电方式为市电输入电源直接转换为直流电，再转换为交流电供电给负载，同时，通过充电器对电池进行充电。
在线式UPS在市电正常供电时，与市电并联，通过逆变器向负载提供电力，同时给电池充电；在市电异常时，逆变器立即切换到电池供电，保证负载电力供应的连续性和稳定性。
（2）后备式UPS后备式UPS（OfflineUPS）的供电方式为市电正常供电时，负载直接由市电供电，同时对电池进行充电；当市电异常时，负载立即切换到电池供电。
后备式UPS具有成本低、效率高、体积小、噪音低等优点，但切换时间较长，一般适用于个人电脑等负载。
（3）在线互动式UPS在线互动式UPS（LineInteractiveUPS）的供电方式介于在线式和后备式之间，市电正常供电时，通过稳压器向负载提供电力，同时对电池进行充电；当市电异常时，通过逆变器切换到电池供电。
在线互动式UPS具有成本较低、切换时间较短、体积较小等优点，但输出电力质量略低于在线式UPS，一般适用于办公设备、网络设备等负载。
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接地装置、保护和报警
➢接地装置 ⚫功能：安全，抗干扰； ⚫本质：正常事故以及雷击情况下，利用大地作为接地电流 回路的一个元件，从而将设备接地处固定为所允许的接地电 位； ⚫要求：减小接电电阻，接地处人和设备安全，接地可靠。 ⚫三种装置：机壳接地；逻辑接地；防雷接地。
➢保护是为了保证设备安全运行而采取的一些必要措施。 过载保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护、过热
16
蓄电池组
2、基本性能指标 : • 容量 ---放电电流与放电时间的乘积来表示，单位为安时 (A·h)。 • 放电率---表示放电至终止电压的电流大小或时间快慢 • 放电电流---就是电池的输出电流，它除了用安培来表示外， 通常也用电池的容量乘以某个系数来表示。如对于6.5A·h的 电池，0.1C的放电电流的实际值为0.1×6.5=0.65A。 • 放电终止电压---表示电池不允许再放出电能时的电压，通常 为1.75V/单格。 • 自放电率---电池在不用时其内部放电电流
逆变、市电的切换电路
图4.11 UPS中常用的转换开关 30
逆变、市电的切换电路
图4.12 采用各种开关作为转换元件的UPS转换
(a)小容量在线式UPS切换 ：供电中断，电弧产生； (b)具有互锁特性的双接触器UPS切换：互锁无弧，但是供电中断; (d)静态开关UPS切换:快，存在管压降；封锁一个，检测电流低于维持电流再打 开另一个脉冲； (c)采用混合式开关的UPS切换 ：旁路向逆变转换时，继电器吸和时间比释放时间 长，避免断电，同时控制静态开关，不间断供电，要求并联的两个电压同频同相 31 位同幅度，避免环流。
电力电子装置及控制
不间断电源UPS
( Uninterruptible Power System)
第4章 不间断电源UPS
( Uninterruptible Power System)
知识点1 UPS的功能 知识点2 UPS的类型及工作原理 知识点3 UPS的组成和设计 知识点4 UPS同步锁相技术
20
蓄电池组
P107 例：
一台120kVA的UPS，后备工作时间为30min,临界放电电压为320V， 求所需电池组的标称容量
查放电特性曲线，此时需要电池组提供的放电速率为0.92C
21
密封铅酸蓄电池的充放电特性
22
典型蓄电池充电电路
ui
充电电压
充电电流
恒流
恒压
充电时间
23
整流器和PFC电路
UPS的发展趋势
监控PC机
⚫ 数字化 ⚫ 绿色化 ⚫ 智能化 ⚫ 高频化 ⚫ 模块化
13
UPS1
UPS2
A
B
C
D
பைடு நூலகம்
E
F
G
H
SELECTED
ON -LI NE
集线器
UPS3
UPS4
多根并联母线
...
...
UPSn
网络监控
UPS1
UPS2
UPS3
UPS4
CAN总线网络
...
...
UPSn
知识点3- UPS的组成 和设计
一般电网供电时常见问题
3
知识点1 UPS的功能
典型UPS结构图
市电正常时，UPS整流逆变给负载或者直接稳压后提供给负载， 同时向机内蓄电池充电；市电中断时，蓄电池逆变给负载供电。
不断电 高品质供电
4
知识点2- UPS的类型 及工作原理
UPS一般分为以下四种类型
在线双变换式 (double conversion on line) 后备式 (passive standby) 在线互动式 (line-interactive) Delta变换式
（1）计算蓄电池最大放电电流：
P为UPS电源标称输出功率； 是UPS电源输出功率因数；一般为0.8；
η为逆变器的效率，一般为0.88~0.94； 为蓄电池临界放电电压（一般12V临界放电电压为10V）
（2） 根据温度和蓄电池后备工作时间，查放电特性表， 找到电池组放电速率值； （3）蓄电池标称容量：
⚫小容量UPS中两者分开（两套主电路：不控整流，充电器为开 关电源，多为恒压限流充电）； ⚫大容量UPS中两者合二为一（控制电路复杂，一般采用三相全 控整流，恒流转恒压控制）。 3. PFC-改善电源输入功率因数（该技术2.4已讲）
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逆变器
1、逆变器在UPS中作用：负责将整流器输出的直流电压 或蓄电池存储的直流电转化为用户所需要的稳频稳压的交 流电源。（要求如下页） 2、逆变器输出电压类型：对小容量UPS而言，逆变器输 出多为方波或梯形波；对大容量UPS而言，逆变器输出多 为正弦波。 3、逆变器主电路结构：有推挽型、半桥型、全桥型等。
UPS中逆变器主电路实例
图4.10 有源功率因数校正及半桥逆变结构 4种工作状态： （1）上下管一起开通，电池电压经T4和T5为电感L1,L2储能； （2）上管通，下管断，电池电压经L1,T4,C4形成闭合回路，-BUS电容C4充电； （3）上管断，下管通，电池电压经L2,T5,C3形成闭合回路，+BUS电容C3充电； （4）上下管一起关断，BUS电容为负载放电。 29
1、整流器在UPS中的应用：
整流成直流滤波后提供给逆变器；给蓄电池提供充电电压， 可起到充电器作用 要求：
➢输出电压可调节，以满足浮充和均充的作用； ➢稳压精度达到1%； ➢具有一定的过载能力； ➢输出纹波小于额定1%； ➢具有保护功能； ➢启动平稳，运行稳定可靠。
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整流器和PFC电路
2. 充电器和整流器： ⚫ 整流器为AC/DC装置，一般采用二极管全控或者晶闸管相控整 流 ⚫ 充电器为蓄电池充电装置
输入
电压
频率
输出 电池
电压
频率
电压/容量× 数量
备用时间
K 500系列
K 500 500VA/300W 162～268VAC （45～55）Hz ±1Hz
220（1±10%）VAC（电池模式下） 50Hz ± 1Hz
12V/7.2AH×1 >15分钟（1台PC+1台15英寸显示器）
充电时间 转换时间 操作环境
150%＜负载 0.5秒后跳旁路
± 240VDC（每组40颗 电池串联，中间引出一根中线）
15KVA
15KVA × 模块数
是
9
3、在线互动式UPS
图4.5 在线互动式UPS原理图
市电正常时，UPS逆变器工作在整流状态，向电池充电，市电通过 智能调压直接向负载供电; 市电掉电后，逆变器转为逆变状态，电池通过逆变器向负载供电;
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逆变器：稳压稳频交流电源
1）、UPS对逆变器要求： • 输出电压稳定，稳压精度<+-2%; • 稳频精度达到+-0.5%； • 电压频率要在一定范围可调节； • 具有一定的过载能力，150%-30s，125%-1min; • 输出波形THD<5%； • 保护功能； • 启动平稳，运行可靠； • 快速暂态响应能力。
3Φ4W + G
380×（1±2％）VAC 0.8
频率
过载容量 外接电池标称电压
模块功率/块 输出功率
可否接发电机
与输入同步（市电模式），当市电频率超出±8%时，输出频率50×(1±0.5%)Hz
50(1±0.5%)Hz（电池模式 ）
110%＜负载≤130% 10分钟后跳旁路； 130%＜负载≤150% 1分钟后跳旁路；
充电操作时，要求蓄电池的充电电流不能过大，这就要求充电 器具有稳流和限流功能。其充电电流大小必须严格遵循产品说明书。
18
密封免维护铅酸蓄电池
恒流充电为了恢复电池的电压； 恒压充电为了恢复电池的储能； 浮充电为了抑制自放电和保持储能
图4.9 UPS蓄电池典型充电过程 19
蓄电池组
4、UPS蓄电池容量的选择
17
蓄电池组
3、蓄电池的充电
➢初充电:新的蓄电池在安装完毕后，一般要进行一次较长时间的充 电，称为初充电。蓄电池的初充电电流大小应按说明书规定值，或 按额定容量的1/10取值。 ➢正常充电:蓄电池在放电终了后可进行再充电，称为正常充电；正 常充电时，一般采用分级定流充电方式。即在充电初期用较大电流、 充电一定时间后，改用较小电流，至充电后期改用更小电流。 ➢连续浮充制是指充电用的整流器和蓄电池以并联供电的工作方式运 行，相当于大电容。 ➢均衡充电是指在一定时间内应分别对电池组中的每个单元进行均衡 充电。
UPS的组成和设计
• 蓄电池组 • 整流器和PFC电路 • 逆变器 • 逆变、市电的切换电路 • 滤波电路 • 旁路控制电源和系统辅助电源 • 接地装置、保护和报警系统（自学）
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知识点3- UPS的组成 和设计
图4.8 不间断电源装置组成框图 15
蓄电池组
1、基本功能:UPS的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性，供电时间 能维持10分钟左右。 类型:HS型（经济型）;AHH型（适合于低温工作）;CS型（适用 于长时 间放电要求）;M型（小型密封式）
5
1、后备式UPS
图4.2 后备式UPS系统结构图
市电正常时，UPS逆变器不工作，充电器向电池充电，市电通过稳压向负
载供电，逆变器空载运行;
市电异常（含掉电）时，充电器停止工作，逆变器启动，电池通过逆变器
向负载供电;
市电—电池转换时，输出电压有转换时间
以市电供电为主
6
1、后备式UPS
型号
额定容量
保护、输入缺相或相序错误的保护、通讯异常保护 。
➢报警是给用户提供设备故障的示警信号。
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知识点4 UPS同步锁相技术
➢外同步：存在市电，且市电频率在限定范围内。 UPS逆变器频率与市电频率同步。