UPS分类及主要技术
UPS的作用
UPS一般介绍1:UPS的作用2:公共电网存在的问题3:UPS分类4:主要组成部份5:UPS基本工作状态6:UPS设计原则7:UPS并联冗余方式的选择8:选购UPS时应注意的问题9:UPS与电网干扰10:UPS与逆变器的比较11:浅析UPS与蓄电池+逆变器的区别12:电网干扰浅析13:电压补偿原理在UPS电路中的应用技术1、UPS的作用:解决公共电网存在的问题:a. 实现双路电源的不间断相互切换。
b. 隔离作用:将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前。
c. 电压变换/稳压作用。
d. 频率变换/稳频作用。
e. 提供一定的后备时间。
2、公共电网存在的问题:a.网噪声(毛刺、浪涌电压-由感性负载突然切断引起)器件耐压受到威胁。
b.电压波动(高电压、低电压)负载启停引起。
c.频率波动d.谐波干扰:非线性负载引起波型畸变。
e.间断<300ms 断电,局部短路引起。
f.停电>300ms 断电,电网故障。
3、UPS分类:a.后备式大部分时间工作在旁路状态,有争换时间,对浪涌、尖峰、毛刺、频率漂移等瞬间市电故障不具备保护功能,通常用于PC等不太重要的场合。
b.三端口式铁磁谐波变压器,初级电压变压时,次级电压基本不变;逆变器始终工作,没有切换时间;输出频率不稳定,与电网频率一致,当频率超限时,尽管没有停电,也由电池放电;由于充电逆变器共用一个模块,所以由逆变器产生的高频成份很难滤掉,大大降低了电池寿命;带非线性负载能力差,输出波型畸变大;没有手动维修旁路,不能带电维修。
C.在线式:稳压、稳频、不间断电池提供后备时间发电机提供长延时旁路提高可靠性,随负载的瞬时过载或短路单相入,单相出三相入,单相出三相入,三相出4、UPS主要组成部份:整流充电器:把市电或油机的交流电能变为直流电能,为逆变器和电池提供能量,其性能的优劣直接影响UPS的输入指标。
可控硅整流器:输出容量大,可靠性高,工作频率低,滤波器体积大,噪声大,适应输入电压小,适用于大功率UPS。
UPS分类
UPS分类一般来讲,UPS可以分为四种类型:后备式(off-line),在线式(on-line)和在线互动式(line-interactive)。
1:后备式(off-line)是适于保护微机使用的一种最常用的类型,交流输入电源正常时,UPS只是将输入电源过滤后输出,同时通过充电器为电池充电;交流输入电源中断后,UPS切换为电池和逆变器电路供电。
逆变器只有在交流输入电源中断后才开始工作,所以称之为后备式。
后备式结构框图后备式是静止式UPS的最初形式,因为应用得早,用得广泛,因而技术和产品都是很成熟的,图中电路各环节的功能为:·充电器:市电存在时,对蓄电池充电并浮充,如果是长延时UPS,就要求它有较强的充电能力,或者外加相应容量的附加充电器。
·DC-AC逆变器:市电存在时,逆变器不工作;市电掉电时,由它将直流电压(电池供给)变成符合负载要求的交流电压,电压波形有方波、准方波、正弦波三种形式。
·输出转换开关:市电存在时,接通输入电源向负载供电;市电掉电时,断开电网,接通逆变器,继续向负载供电。
UPS分类后备式UPS的性能特点是:◇当市电存在时,效率高,可达98%以上;◇当市电存在时,输入功率因数和输入电流谐波取决于负载电流,UPS本身不产生附加输入功率因数和谐波电流失真;◇当市电存在时,输出能力强,对负载电流波峰系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等没有严格地限制;◇市电掉电时,输出有转换时间,一般可做到4ms左右,足以满足负载要求;◇当市电存在时,输出电压稳定精度差,但能满足负载要求;◇当市电存在时,整机要靠附加滤波电路提高UPS双向抗干扰功能;◇电路简单,成本低,可靠性高;由于输出有转换开关,受切换电流能力和动作时间的限制,UPS输出功率做大有一定困难,当前市面的后备式UPS多在2KVA以下。
2:在线式一般有两种:双变换在线式、Delta变换在线式双变换在线式(double conversion on-line)除了基本供电电路为电池逆变器电路外,基本原理图与后备式相同。
UPS的概况
(1) 高可靠性
系统应具有能提供365×24连续提供高质量的UPS逆变电源的供电能力。这就意味着,在UPS供电系统的运行中,既不允许出现任何瞬间供电中断/停电事故,也不允许出现由普通的市电经交流旁路直接向用户负载供电的情况。为此,要求UPS供电系统应满足如下要求:
——允许在UPS逆变电源连续供电的条件下,执行不停电的维护和检修操作。
2.UPS的发展及应用
简单地讲,高端技术下移、智能化、网络化、高频化和高可靠、高可用是整体趋势。高端技术下移即将原来高端大功率产品才具有的功能移功能。智能化UPS能实时监视UPS的输入、输出电压,输入、输出频率,输出电流,电池电压,UPS主机温度等运行参数,在UPS故障或电池供电规定时间后将计算机中的数据自动存档,退出并关闭系统,能通过传呼、E-mail等方式通知系统管理人员等。对于网络化智能UPS还必须配置相应的网卡,将UPS管理纳入网络管理系统中来。
一.UPS的概况
UPS即不间断电源,是信息技术领域中一个重要组成部分,它是一种集电力技术、控制技术和信号检测及通讯技术于一身的高科技电源设备,被广泛应用于计算机及网络系统、电信/移动通讯及各种自动生产流水线等多个应用领域。计算机技术迅猛发展,局域网及其应用越来越普及,但人们对局域网的供电系统和电源配置尚未引起足够的重视。据有关部门调查表明,局域网最容易发生的问题往往是由于电源停电以及电源异常造成的各种故障。在局域网中,配置UPS 的主要目的是用来为局域网中各类用电设备提供稳定可靠和高品质的电力供应。它主要体现在以下三个方面:
4)负荷突变:
多数UPS负荷突变0"100%范围内,输出电压波动可以控制在_10%l~A内。所以对有效负荷容量可以不作补偿。
ups的分类
UPS的分类UPS(不间断电源)是一种用于提供电力备份的设备,它可以在电网停电或电压波动时提供稳定的电力供应。
根据其工作原理和应用领域的不同,UPS可以分为多个分类。
1. 按工作原理分类1.1 离线式UPS(Standby UPS)离线式UPS是最常见和最简单的UPS类型之一。
当输入电源正常时,离线式UPS将直接将交流电传递给输出负载,同时通过内置充电器为备用蓄电池充电。
一旦输入电源中断或发生故障,离线式UPS会迅速切换到备用蓄电池供电,以保持输出负载的连续供电。
离线式UPS具有成本低、效率高、体积小等优点,适用于对供电可靠性要求不高的场所,如家庭办公室、小型商店等。
1.2 在线式UPS(Online UPS)在线式UPS是一种高级别的UPS系统,在输入交流电经过整流器转换成直流后,再通过逆变器将其转换回交流,并提供给输出负载。
在线式UPS还通过内置充放电控制器为备用蓄电池充电,并实时监测输入电源的质量。
在线式UPS具有高可靠性、高精度的电力输出和对各种电源干扰的抵抗能力,适用于对供电质量要求较高的场所,如数据中心、医院等。
1.3 线交互式UPS(Line Interactive UPS)线交互式UPS是介于离线式UPS和在线式UPS之间的一种类型。
它通过内置的自动稳压器(AVR)来调整输入电压,以保持输出负载在合理范围内。
当输入电压超过或低于设定阈值时,线交互式UPS会自动切换到备用蓄电池供电。
线交互式UPS具有较高的效率和较低的成本,适用于对供电稳定性要求一般的场所,如办公室、网络设备等。
2. 按应用领域分类2.1 家庭/小型办公室UPS家庭/小型办公室UPS主要用于为家庭和小型办公室提供稳定的备用电源。
这类UPS通常具有较低的容量和功率输出,并采用离线式或线交互式工作原理。
其设计侧重于成本效益和易用性。
2.2 商业UPS商业UPS主要用于商业建筑、大型办公室和商场等场所,以保证关键设备的连续供电。
UPS01-UPS基础知识V
传统SCR整流UPS(工频)
优点:输入输出隔离、电网扰动不会影响负载、电池直接挂在母线上 缺点:体积大,重量大、成本高、输入谐波电流大、污染电网
异常、浪涌、噪声等,将直接输入到重要负载。
3 phase input
Neutral
AC AC
AC AC
AC DC
Delta inverter
Battery
Main inverter
AC DC
Battery
3 phase output
Neutral
在线式UPS的基本原理(一)
功率等级0.7-1500KVA左右
UPS - Uninterruptible Power System
利用电池化学能作为后备能量,在市电断电等电网故障 时,不间断地为用户设备提供(交流)电能的一种能量转换 装置。
市电或燃油发电机
UPS主机
蓄电池
用户设备
什么是UPS
电 源:
利用电能变换技术将市电或电池 第一次电能转换成适合各种用电对象 的二次电能的系统或装置。
四种架构UPS性能对比
市电模式下 逆变器状态
输出电源质量
切换时间 功率范围
成本
在线式
工作
最高
(不停电、稳压、 净化功能)
零 >1 kVA
高
Dalta变换
互动式
85%能量直接市电 提供,
较高,无法解决电 网谐波污染等问题
零 10KVA 较高
热备
中等
(不停电、 近似稳压功能)
4ms左右 0.5-5 kVA
电能变换体现:变压、调压、整流、滤波、稳定、变换 电能变换技术:线性稳压、相控、变频、PWM、SPWM 、软开关PWM、移项谐振、无功补偿、功率因素校正等
UPS专业技术名字
UPS专业技术名字总汇不间断电源(ups):是有电池组、逆变器、和其他电路组成,能在电网停电提供交流电力的电源设备!当正常交流供电中断时,将蓄电池输出的直流变换成交流持续供电的电源设备。
Ups以下几项基本功能: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的作用: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。
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,3-10ms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按照输出容量大小划分为小容量3KVA以下,中小容量3KVA~10KVA,中大容量10KVA以上。
UPS及发电机组技术指标参数
目录一、UPS不间断电源: (2)二、组成: (2)三、工作原理 (3)四、电源工作过程 (3)五、UPS分类 (4)5.1.1 按电路主结构分类 (4)5.1. 2在线式UPS (5)5.1.3串并联调整式UPS (5)5.1.4在线互动式UPS (5)5.2.1按后备时间分类 (6)5.2.2长效机 (6)5.3按输入/输出方式分类 (7)5.4按输出波形分类 (7)5.5按输出容量分类 (7)六、UPS电源品牌 (7)七、发电机组 (8)7.1发电机组额定参数 (9)八、ATS (10)8.1 ATS概述 (10)8.2 ATS工作原理 (11)UPS及发电机组技术指标参数一、UPS不间断电源:UPS( Uninterruptible Power Supply),即不间断电源,是一种含有储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源。
主要利用电池等储能装置在停电时给计算机/服务器、存储设备、网络设备等计算机、通信网络系统或工业控制系统、需要持续运转。
工业设备等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就是一台交流式电稳压器,同时它还向储能装置如电池组充电;当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将储能装置(如电池组或飞轮储能系统)的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
二、组成:UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。
其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。
净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。
储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。
UPS分类方法大全
UPS 分类方法大全UPS由60年代的旋转发电机发展到今天具有一定智能化程度的静止时全电子话电路,已经经历了一段不平凡的时期。
从过去到现在,UPS作为电源的一个独立领域已经发生了翻天覆地的变化:由当初单一的飞轮动态储能式到今天的多类型多品种的UPS,那么,它对应的分类方法也有非常多了。
下面,小编和大家一起来讨论一下UPS的分类方法吧。
一、从电路主结构分1、在线式在线式UPS电源一般采用双变换模式。
当市电正常时,在线式UPS输入交流电压,通过充电电路不断对电池进行充电,同时AC/DC电路将交流电压转换为直流电压,然后通过脉冲宽度调制技术(PWM)由逆变器再将直流电压逆变成交流正弦波电压供给负载,起到无级稳压的作用;而当市电中断时,后备电池开始工作,此时电池的电压通过逆变器变换成交流正弦波或方波供给负载,因此无论是市电供电正常时,还是市电中断由电池逆变供电期间,逆变器始终处于工作状态,这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响,真正实现了对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。
在线式UPS的这种特点,使它比较适合于用外加电池或加装优质发电机的方法,改装成长时间不间断供电系统。
在线式UPS 输出多为正弦波,电压及频率稳定,所以它多被用在供电质量要求很高的场所。
工业电源定制服务倡导者,专注于直流UPS定制21年的厂家——艾德杰电子的直流UPS几乎都是属于在线式直流UPS。
也是目前国际上最先进的技术。
2、在线互动式在线互动式UPS是界于后备式和在线式工作方式之间的UPS设备,它集中了后备式UPS 效率高和在线式UPS供电质量高的优点。
在线互动式UPS的逆变器一直处于工作状态,具有双向功能,即在输入市电正常时,UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电,起充电器的作用;在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作,将电池组的直流电压转换为交流正弦波输出。
在线互动式UPS也有转换时间,比后备式UPS短,保护功能较强。
UPS选型基本技术解析
6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)
缺点: 在特定条件下,无源滤波器会和电网内阻发生谐振 抑制高次谐波效果差 效率降低 费用增加且体积增大
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入 与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.采用IGBT电路
UPS品质描述
UPS整机指标-效率计算 UPS各部件效率: SCR整流器99%;IGBT整流器98%、IGBT逆变器效率96%、 变压器效率98%,滤波器99% 传统UPS的效率: SCR整流(99%)×IGBT逆变(96%)×输出TX(98%)=93% 12脉冲传统UPS的效率: 输入移相TX(98%)×双SCR整流(98%)×IGBT逆变(96%) ×输出TX(98%)=90% 新型UPS效率计算: IGBT整流(98%)×IGBT逆变(96%)=94%
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UPS系统(最新最全)
UPS系统(最新最全)一、UPS系统概述UPS(Uninterruptible Power Supply),即不间断电源,是一种保障电力供应稳定、可靠的电源设备。
在现代社会,电力已成为支撑各类企业和家庭正常运作的基石。
UPS系统的主要作用是在市电中断或电压异常时,为负载提供持续、稳定的电力供应,确保设备正常运行,避免因电力问题导致的损失。
二、UPS系统分类及特点1. 在线式UPS在线式UPS系统始终处于工作状态,市电经过整流、滤波、充电、逆变等环节,为负载提供高质量的电源。
其特点如下:(1)转换时间短,一般在毫秒级;(2)输出电压稳定,不受市电波动影响;(3)适用范围广,可满足各种负载需求;(4)保护功能完善,具备过压、欠压、短路等保护。
2. 离线式UPS离线式UPS系统在市电正常时,直接将市电输出给负载,当市电异常时,才切换到电池供电。
其特点如下:(1)成本较低,安装简便;(3)输出电压受市电波动影响较大;(4)适用于对电力质量要求不高的场景。
3. 互动式UPS互动式UPS系统结合了在线式和离线式UPS的优点,具备一定的电压补偿功能。
其特点如下:(1)转换时间较短,一般在几毫秒至几十毫秒;(2)输出电压相对稳定,能适应一定范围的市电波动;(3)节能效果好,适用于中小型负载。
三、UPS系统关键技术与选购要点1. 关键技术(1)整流技术:将交流电转换为直流电,为电池充电;(2)逆变技术:将直流电转换为交流电,为负载供电;(3)电池技术:保证UPS系统在市电中断时,能为负载提供持续电力;(4)保护技术:确保UPS系统在异常情况下,能自动保护负载和自身。
2. 选购要点(1)负载类型:根据负载特性选择合适的UPS系统;(2)功率需求:确保UPS系统的输出功率满足负载需求;(3)转换时间:根据实际需求选择合适的转换时间;(4)品牌与售后服务:选择知名品牌,关注售后服务质量。
四、UPS系统的应用场景1. 数据中心:保障服务器、存储设备等关键IT设备的电力供应,防止数据丢失和业务中断。
UPS不间断电源技术要求
UPS不连续电源技术要求1、什么是UPS?UPS即不连续电源系统。
所谓不连续电源系统,就是当停电时能够接替市电持续供给电力的设备,它的动力来自电池组,由于电子元器件反响速度快,停电的瞬间在4~8亳秒内或无中断时间下连续供给电力。
2、为什么要用UPS? uninterrupted powersystem现在全世界各国的大中供电系统都是沟通电源,一个抱负的沟通电源,应当满足以下几个条件:频率稳定电压稳定(± 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,今日假设未使用不连续电源系统,那么当市电发生特别时,将造成计算机死机,甚至硬件故障,到时修理费将不行预料;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连续电源系统,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,前面所提到的市电特别,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 .停电保护一一瞬间停电时马上由UPS将电池直流电源转换成沟通电连续供电。
2 .凹凸电压保护…一市电电压过高或过低时UPS内置稳压器(AVR)将做适当的调整,使市电电压保持在可使用的范围内,假设电压过低或过高到超过可使用范围时,UPS就会将电池的直流电源转换成沟通电连续供电,以保护用户设备。
3 .波形失真处理一一由于电力经由输配电线路传送至客户端,各种机器设备的使用,往往造成市电电压波形的失真,由于波形失真将产生谐波去干扰设备,并且会使电力系统变压器温度上升,大都要求失真率<5%,而一般UPS设计的失真率<3%〜5%。
4 .频率稳定---一市电频率分为50Hz/60Hz两种,所谓频率就是指电源正弦波每一秒钟变动的周期数。
不间断供电电源UPS技术说明
不间断供电电源UPS技术说明1.1 总体要求1) 当进线电源的电压或频率波动时, UPS应能在无人值守情况下,提供一个稳定的输出,并在电网失电时,由电池经逆变器输出额定的、高可靠度的电源。
2) UPS是室内型设备,金属外壳,立式,落地安装。
它由以下部件组成:➢整流器;➢蓄电池;➢逆变器;➢静态开关;➢旁路开关及隔离变压器3) 正常情况下,UPS经进线电源、整流、逆变后输出,同时保持电池在浮点状态,并能带满负荷持续运行。
4) 当主电源均失电时,自动切换至电池输出,且电源恢复后,整流、逆变自动重新输出(上述开关切换后,输出不间断)。
5) 在逆变器故障时,静态开关将自动切换至旁路供电模式;故障解除后,静态开关自动平滑切回原供电模式。
6) 应设手动旁路维修开关,以便于在维修整流器、逆变器或更换电池时,能将该部件隔离。
1.2 技术性能●输入电压:三相380V±10%,或单相220V±10%●输入频率:50HZ±5%●输出电压精度(%):AC220V➢稳态:不大于±3%➢动态:负荷0~100%变化时,其偏差值小于±5%,恢复时间小于20ms●输出电压调节范围: ±3%●输出效率:≥90%●输出波形:纯正弦波●输出频率精度:50HZ±0.5%●同步范围:50HZ±2%●同步速度:≤1Hz/s●总谐波含量:≤3%●负载功率因数范围:0.9(超前),-0.7(滞后)●单机无故障时间(MTBF):>100000h●静态旁路开关切换时间:≤4ms●备用电源切换时间:0ms●过载能力:125%额定值时可维持20min,150%额定值时可维持5min。
1.3 功能要求●UPS应具备防止过负荷及外部短路的保护。
●UPS交流电源输入回路中应有涌流抑制措施。
●UPS的所有部件的功率均应满足长期额定输出的要求。
●UPS装置面板上应设有各种运行和故障显示。
UPS基本技术性能和参数
UPS品质描述
UPS技术的发展
第一代UPS(90年前): 第二代UPS(90~95年): 第三代UPS(95~05年): 第四代UPS(05年后):
谐波分量
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)
优点: –THD <10% 满载条件下 –简单可靠,可任意时候加装 –可提高功率因数
缺点: 在特定条件下,无源滤波器会和电 网内阻发生谐振 抑制高次谐波效果差 效率降低 费用增加且体积增大
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入 与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.采用IGBT电路
UPS品质描述
UPS整机指标-效率计算
UPS各部件效率: SCR整流器99%;IGBT整流器98%、IGBT逆变器效率96%、 变压器效率98%,滤波器99% 传统UPS的效率:
SCR整流(99%)×IGBT逆变(96%)×输出TX(98%)=93%
12脉冲传统UPS的效率:
输入移相TX(98%)×双SCR整流(98%)×IGBT逆变(96%) ×输出TX(98%)=90%
3700
3900
4400
7500
9300
输出功率折算-海拔高度,海拔每升高100米降容1%(典型 UPS 工作海拔高度:1000米)
海拔高度 UPS输出功 率折算 1000米 100% 1500米 85% 2000米 79% 2300米 75% 3000米 69%
UPS常用技术介绍.
UPS常用技术介绍UPS常用技术介绍中达电通股份有限公司叶新平1.UPS行业发展概述由于IT技术的不断发展,用户对重要信息负载保护的重视,UPS的使用范围也越来越广,渗透到各行各业(如:金融,通信,证券,化工,医疗等),并起着在推出新产品的同时,市场上UPS采用的新技术也层出不穷,各厂家采用的技术也不尽相同,比如:模块冗余技术,同步从并机柜,并机模块,并机板,无须并机板, 并联运行控制方式一般分为集中控制,主从控制,分散逻辑控制和无互联线独立控制 4 种方案 .台达UPS采用高速的微处理器运算为基础的数字化设计,独特的热补偿分布逻辑控制并机技术,在UPS单机之间无需外加并机卡或并机柜,采用环路主要是市电与旁路同步,双路电源输入的同步,并机系统再组成双母线的同步,针对双母线系统同步有外同步控制和内同步控制之分,市场上有根据此技术专门生产的外置同步模块,外置负载同步控制器等,并机(N+X)冗余时多采用内同步控制技术.无线并机也采用内同步控制技术.台达UPS采用同步控制技术在分布冗余UPS系统方案(双母线冗余方案)中,台达UPS采用内同步控制技术,在主控制板中内置了同步侦测线路,及相应的控制软体.实现系统同步,确保STS稳步可靠切换电源.实现原理图如下:Delta 变换技术Delta变换式UPS,也是在UPS设计技术中的一种,现对它工作原理做一简单介绍: 1.当市电存在时,逆变器(Ⅰ)和(Ⅱ)只对输入电压与输出电压的差值进行调整和补偿,输出电压稳定度高的电源给用户负载供电.2. 市电掉电时,切换到 Delta变换式原理框图从原理框图及工作原理来看, Delta变换式具有以下特点:输入功率因数高,输入电流谐波小.逆变器只提供15%能量, 过载能力强,逆变器余量充足.主要能量由市电提供,效率较高.抗输入频率瞬变较差.模块化冗余技术在传统高端UPS产品中,一直存在着单台UPS容易出现单点故障的问题,以往用户对此的安全保障措施是采用传统的"1+1"或"N+1"的并联冗余方式,这不仅增加了采购,安装及维护成本,而且一般情况下只能容错一次.而在模块化UPS系统中,用户只需要购买相应的功率模块,即可实现"N+X"的故障冗余及扩容升级.任何一个模块出现故障,都可自动脱离系统,确保系统正常运行,台达UPS的模块化设计不仅模块实现冗余,内部的辅助电源,PCB板也实现冗余.真正实现各功能模块独立,损坏任何一功能模块都互不干扰.同时还可以实现1+1并机冗余,大大提高系统的可靠度,可用性.因此最近几年模块化UPS不断推出,更显示了用户对模块化技术的认可,体现了市场一种趋势.功能一体化技术所谓功能一体化,即从传统的单一化系统转到新型一体化的整体解决方案,采用系统集成方式,比如一体化机房,即从空调,输入配电柜,ATS柜,电池高智能技术体现在UPS实现网络化,远程监控控制能力,故障预测能力,首先可查看UPS是否标配有RS232,RS485,干接点,SNMP卡插槽等基本通讯为了降低输入电流谐波,可选择安装12pulse整流器.一般内置于主机内,其原理为将输入电压经由变压器,产生两组相位相差30度之电压源分别送至两组整流器,主要功能消除输入端之第五次及第七次电流谐波,而达到降低输入电流总谐波之目的.其输入电流总谐波失真率可降至10~14%之下.12-pulse 整流器其基本架构如图5-1图5-1高频绿色节能技术国家对绿色产品鼓励越来越明显,其中财政部,国家发展和改革委员会顺应目前国家大力发展节能输入整流器采用高频技术可使输入功率因数>0.99,输入电流谐波<3%,达到真正绿色电源标准,同时可以减小UPS输入端的线缆,保险,空开等容量,减少发电机匹配的容量,降低用户的投资成本.不须因增加额外的滤波器,而增加UPS的损耗.高整机效率台达C系列UPS将整机效率大幅提高至94%以上,且风扇可根据负载及温度进行多段调速,输入电流谐波小,减少线缆的损耗,减少输入空开容量等,从细节能够更好的满足客户的省电需求.3.总结本文通过对目前市场上常见的UPS技术做总结介绍,希望能够通过本文的介绍能让大家多了解UPS采用的技术,在选型UPS时做一个参考,一般各个厂家某系列产品会采用以上某部分的技术,当然UPS的技术不断的推陈出新,一种新的技术能否取代传统的技术,只有能通过市场考验的才是值得推广的技术,台达做为。
UPS分类方法大全
UPS分类方法大全UPS(不间断电源)是一种能够在电源故障或波动时提供稳定电力供应的设备。
根据应用场景、技术原理、输出波形、功率等因素的不同,可以对UPS进行多种分类。
一、按应用场景分类1.家用UPS:主要用于家庭电器、电子设备的电力保护,保证设备正常运行、数据不丢失。
2.商用UPS:适用于商业办公场所,保持计算机、通讯设备、办公设备等正常供电,避免数据丢失和业务中断。
3.工业UPS:主要用于工业自动化控制系统、电力设备等,保护生产线的稳定运行。
4.专用UPS:适用于医疗设备、航空导航设备、军事设备等特定行业的电力保护。
二、按技术原理分类1.离线式UPS:正常情况下,直接将交流电源供应给负载设备,当检测到电源故障时,切换到从电池供电。
2.在线式UPS:无论电网是否正常,都将电网供电转化为直流电,再转换为交流电供给负载设备,同时随时将多余的电能存储在电池中,以备不时之需。
3.高频在线式UPS:基于高频变换器技术,将输入交流电转换为高频交流电,再经过变压器变为低压交流电,然后通过整流和逆变过程,最终供给负载。
4.变频式UPS:通过变频技术将输入交流电转换为直流电,再变换为不同频率的交流电,以满足负载设备的电源要求。
三、按输出波形分类1.纯脉冲型UPS:输出波形为纯的方波,适用于一些非常特殊的设备。
2.纯正弦波型UPS:输出波形为纯的正弦波,适用于对电源质量要求较高的负载设备。
3.准正弦波型UPS:输出波形为接近正弦波的准正弦波,适用于要求不太严格的负载设备。
四、按功率分类1.小功率UPS:输出功率通常在1kVA到10kVA之间,适用于小型家庭和商业用途。
2.中功率UPS:输出功率通常在10kVA到100kVA之间,适用于中型企业和工业设备。
3.大功率UPS:输出功率通常超过100kVA,适用于大型工厂、数据中心等大电力需求场合。
五、按充电方式分类1.浮充充电式UPS:当电网正常时,UPS将电网直接供电,并同时对电池进行浮充充电。
UPS技术探讨
输出
根据 目前 U P S 使用 的情 况 , 部分U P S 的启 动和工 作依赖 于 U P S 的 蓄 电池 。较 多 U P S 采用模块 化的工作 方式 , 各个模块里 面也有 相应 的 蓄 电池 , 用 于模 块的启动和维持模块 工作 , 当市电和 电池组等外 部输 入 都 没有 时也 做负 载 电源 。当模 块 内部 电池 电量 低或 者 电量耗 尽 时 , U P S 将会 关机或 者无法启 动 。部 分 U P S 多次 遇见过 市 电供 应正常 , 但 是U P S 却 自动关机 的情况 , 导致负载 因断 电而无 法丁作 或者故 障。因 此U P S 蓄电池的工作情况非常重要 。 U P S 蓄电池工作情况简要判别 : 用蓄 电池测量仪测 量对 容量偏 低的电池判定为老化 。 I . 从外 观判 断 : 观察 外观是 否变形 凸出 、 漏液、 接 线柱有无 烧焦或
一
秦朝 琼
组总电压 , 观察测量值 , 表笔不要 离开 , 然后接开机键 , 若此时 电池总 电 压急剧降低 , U P S 马上 自动关 机 , 关机后 电压立 即恢 复到原有值 。判定 电池 老化。 5 . 带载测量 : 若外观无异常 , U P S 丁作于 电池模式下 , 带一定量 的负 载, 若放 电时间 明显 短于正 常放 电时间 , 充电8 小时 以后 , 仍不 能恢复 正常 的备用 时间 , 判定 电池老化。 市 电正 常 , 但U P S自身故 障导致没有输 出情况 下的小小改造 : 在U P S 的使用过程 中会碰 到当外 市电电力 供应正 常 , 但U P S 自身 故 障导致 没有输出情况 。主要有 UP S 模块 内电池 老化导致电池 电量耗 尽 时, U P S 将 会关 闭 。同样 U P S自身 出现故 障 , 即使 市 电电力供 应正 常, 但U P S 因 自身故 障而不 能够 自动切换 到市 电旁路 的功能 。当上述 两种情 况 出现后 , 即使市 电供应正常 , 但U P S 却无法 正常输 出给负载 , 导致 比较严重 的后果或者 损失 。为 了避免上述 问题 , 可 以对 U P S 适当 改造 , 以达 到 U P S 故障导致无输出时切换 到市电供电 ; 当U P S 3 2 作恢复 正常 , 则 自动切换至 U P S 供电。改造方式如下 :
UPS组成及分类及用途
UPS组成及分类及用途UPS是不间断电源(Uninterruptible Power Supply)的缩写,是一种能够在电网电力中断或电流不稳定时,提供临时电力供应的专门设备。
UPS主要由逆变器、电源(即稳压/恒压充电器)、电池和静态切换装置等组成。
根据其功率和用途的不同,UPS可以分为多种类型。
一、按照功率分类1.小功率UPS:通常指功率在1kVA以下的UPS设备。
这类UPS主要用于家庭、办公场所、计算机数据中心等对电力供应关键性要求较低的场合。
2.中等功率UPS:主要指功率在1kVA~100kVA范围内的UPS设备。
这种UPS适用于一些较大的办公楼、实验室、教学楼等需要较长备用电力供应时间的场所。
3.大功率UPS:大多指功率在100kVA以上的UPS设备。
这类UPS主要应用于电信设施、工业生产设备、医药设备、数据中心等对电力供应要求非常高的场合。
二、按照技术分类1.离线型UPS:也叫离线式UPS或脱机式UPS,主要由稳压/恒压充电器、电池和逆变器组成。
当电网电压正常时,稳压/恒压充电器通过对电池充电维持电池电量,并可实时监测电池状态。
而当电网电压异常时,逆变器接通,将蓄电池的直流电转换为交流电供给负载。
离线型UPS具备简单、经济、可靠的特点,主要用于低功率且对电源可靠性要求不高的应用。
2.在线型UPS:也叫在线式UPS或联机式UPS,逆变器始终接通,负责并且始终为负载提供电力。
电网电压进入这种UPS设备后,首先通过电源输入经过正常的稳压、恒压充电器组件,然后再经过逆变器将直流电转换为交流电供给负载。
在线型UPS可以在电网电力中断时始终为负载提供功率,并具备很高的可靠性和电源质量指标。
因此,它通常适用于对电源可靠性要求较高的应用,如数据中心、模拟设备、精密仪表等。
3.蓄电型UPS:该类型的UPS电源主要由蓄电池组成,通过逆变器将电池直流电转换为交流电供给负载。
这种UPS具有简单、节能、环保等特点,主要应用于小功率的家庭、办公,或是一些场地缺电的地方。
ups供电体系分为哪几类
ups供电体系分为哪几类从技术上讲,静态式UPS分为三类:离线式(OFF LINE)、在线式(ON INE)和在线互动式(ON LINE INTERACTIVE)。
一般来说,这种UPS主要有两种工作状态,分别工作于不同的市电环境下。
当市电正常时,(指UPS可以接受、认可的电压幅值、频率和波形比负载接受的范围要大),由市电通过UPS给负载供电。
UPS对市电进行滤波、稳压和稳频调整后,提供给负载更加稳定和洁净的电源。
同时,UPS通过充电器把电能转变为化学能储存在电池中。
当UPS侦测到市电异常时,切换到电池供电,通过逆变器(INVERTER)把化学能转变为交流电能,供给负载,以保证对负载的不间断电力供应。
这种UPS还有一种旁路(BYPASS)工作状态,它在刚开机或机器故障时,可以把输入经高频滤波后直接输出,保障对负载的供电。
1、在线式和后备式从工作原理上分山特UPS可分为后备式(OFF LINE )和在线式(ON LINE )两种。
从备用时间上则可分为标准型和长效型两种。
从原理上看,在线式UPS同后备式UPS的主要区别在于,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,而在线式UPS开机后逆变器始终处于工作状态,因此在市电异常转电池放电时没有中断时间,即0中断。
2、在线互动式UPS除了以上两种类型外,还有一种称为在线互动式(Line-Interactive),如山特的Inter系列。
所谓在线互动式UPS,是指在输入市电正常时,UPS的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。
同后备式UPS相比,在线互动UPS的保护功能较强,逆变器输出电压波形较好,一般为正弦波,而其最大的优点是具有较强的软件功能,如山特Inter系列UPS 随机带有监控软件,可以方便的上网进行UPS的远程控制和智能化管理。
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。
UPS技术综述
UPS技术综述随着信息时代的发展,UPS技术也日趋成熟。
UPS按工作方式分类, 主要分为: 后备式、在线互动式、在线式等。
1. 后备UPS结构如下图所示。
有市电时,市电给电池充电,负载由市电供电;掉电后,电池储存的能量通过逆变器给负载供电。
从结构图可知,当市电输入正常时,UPS不做任何处理而直接将市电交给用户的设备使用,同时充电器(充电电路)给蓄电池充电。
当市电断电后,后备式UPS会切换到电池逆变状态,由蓄电池提供后备能源对负载继续供电。
由于逆变器为后备工作方式,后备式 UPS 对市电没有净化功能,且输出电压稳压特性差,多为准方波输出。
而且后备式UPS在由市电转为电池逆变工作时会有一段转换时间,一般约为几毫秒,对一些不允许有切换时间的场合不能适用。
优点是价格便宜、结构简单。
其容量范围一般为小容量, 多为1kVA以下。
由于只能处理断电问题,仅适合比较简单、不很重要的环境使用, 如办公或家用PC、不重要的网上终端等。
2. 在线互动式:在线互动式UPS,一般在交流通路中配置了采用变压器抽头调压的交流稳压调节电路。
充电器与逆变器合为一体, 没有整流环节, 输出电压分段调整, 工作在后备方式。
当输入变压器抽头跳变时, 功率单元作为逆变器工作一段时间, 弥补继电器跳变过程中的输出供电的间断。
结构如下图:从结构图可知,在输入市电正常时,由抽头调压的交流稳压调节电路提供输出电压。
UPS的逆变器处于反向工作状态给电池组充电,在市电异常时逆变器投入逆变工作,将电池组电压转换为交流电输出,因此在线互动式UPS对电网的净化能力差, 掉电转切电池有间断时间。
当前的在线互动式产品在输入端会接简单的EMI滤波器,对电磁干扰有一定的抑制作用。
因带有输出稳压装置,可以解决市电浪涌、电压波动等问题,对市电电网出现的频率不稳、波形畸变和高压尖峰等问题无能为力。
优点是运行效率较高、结构紧凑、成本较低,能够适应大多数对断电要求不是很严格的场合,但不适合大型数据网络中心和其他关键用电领域。
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UPS分类及主要技术
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。
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。
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。
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按照输出容量大小划分为小容量3KVA以下,中小容量3KVA~10KVA,中大容量10KVA以上。
UPS按输入/输出方式可分为三类:单相输入/单相输出、三相输入/单相输出、三相输入/三相输出。
单相电是指由一根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统;三相电是由三根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统,其中两根火线之间的电压(即线电压)为380V,而火线与零线之间的电压(即相电压)为220V。
对于用户来说,三相供电其市电配电和负载配电容易,每一相都承当一部分负载电流,因而中、大功率UPS 多采用三相输入/单相输出或三相输入/三相输出的供电方式。
智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势,随着UPS在网络系统上应用,网络管理者强调整个网络系统为保护对象,希望整个网络系统在供电系统出现故障时,仍然可以继续工作而不中断。
因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势,UPS内部硬件与软件的结合,大幅度提高了UPS的功能,可以监控UPS的运行工作状态,如:UPS输出电压频率,电网电压频率、电池状态以及故障记录等。
还可以通过软件对电池进行检测、自动放电充电,以及遥控开关机等。
网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量,依据实际情况采取相应的措施。
当UPS检测出供电电网中断时,UPS自动切换到电池供电,在电池供电能力不足时立即通知服务器做关机的准备工作并在电池耗尽前自行关机。
智能型UPS通过接口与计算机进行通讯,从而使网络管理员能够监控UPS,因此其管理软件的功能就显得极其重要。