UPS电力基础知识

电力UPS电源知识原理参数专题发布日期：2012-9-24电力系统电源种类发电厂系统电源种类：（1）直流操作电源：直流电源操作操作系统简称直流屏，它为控制负荷和动力负荷以及直流事帮照明负荷等提供电源，是发电厂系统控制、保护的基础；（2）制氢系统电源；（3）次酸电解电源；（4）电力UPS电源：电力UPS电源为电力系统DCS( 分布式控制系统），监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等核心设备提供可靠的后备电力保障；（5）励磁电源；（6）通信电源；（7）高压变频电源；（8）高压脱硫电源，变电站：（1）直流操作电源（2）通信电源（3）逆变电源（4）电力UPS电源（5）组合电源电力UPS电源的作用和原理在发电厂、电力等电力系统中，DCS( 分布式控制系统），监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等核心设备对供电质量及可靠性要求非常高，需要专用UPS 供电，这些负载绝大多数为单相负载。

电力专用UPS是为发电厂、变电站等电力行业设计，将自备直流屏的220V、110V直流电逆变成AC220V/380V 50Hz纯正弦波输出，供DCS、监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等需要交流电的核心设备使用。

电力UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成（小功率时也可三合一）。

1、电力UPS主机柜：输入输出隔离变压器、整流器、逆变器、静态旁路开关、旁路开关、逆止二极管；2、旁路隔离稳压柜：旁路隔离变压器、旁路稳压器、手动/旁路维修开关；3、馈线柜：回路分配单元、监测仪表、控制开关及信号指示等；电力UPS主机的基本原理框图市电正常时，交流电经过隔离、整流滤波后通过逆变器提供稳定的交流电源给负载供电；若交流电输入异常或断电时，则由直流屏经逆止二极管供出直流电，逆变后输出给负载使用。

当直流屏欠压或断电时，静态开并切换到交流旁路供电。

电力UPS特点和与常规UPS的区别1、电力UPS自身不带蓄电池组，直接使用直流屏母线上挂的电池组，因此电力UPS可不设充电器。

2、因直流屏的电池母线有对地绝缘检测，所以电力UPS的输入/输出必须有隔离变压器。

3、电力专用UPS的外型尺寸一般为800*600*2260的标准电力柜，从外部透过玻璃门可以看到内部开关和指示灯的状态。

输出馈线回路数及容量等。

4、电力专用UPS一般都由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组屏供货。

5、由于电厂的DCS 系统负载大多数为单相负载，单相负载配电线路简单、维护方便。

因此电力专用UPS 大多输出单相220V，容量一般在80kVA 范围之内。

山特电力专用UPS的特点BK-DTS系列电力专用UPS、DBW旁路稳压柜、PD系列馈线柜是柏克电力设备有限公司针对中国电力的发展需求，专为发电厂、变电站、配电所设计的全在线式电力专用UPS不间断电源。

输入输出全隔离,内部线路采用CPU控制自动侦测管理，第6代超低损耗IGBT逆变器，高效率、低失真，大屏幕液晶显示加触摸屏设计、国际流行的图形操作界面，更人性化直观明了。

广泛应用于发电厂、变电站、配电所等电力远动、RTU、电力载波、电力监控等场合。

1、输入、输出全隔离的双变换纯在线式设计，高速的静态开关切换。

2、采用三块高速微控制器和可编程逻辑器件的智能数字化控制技术，实现电路控制，参数设定、运行管理、先进的自检和自侦测功能，可对电路板上的所有独立电路连接进行自检和故障分析。

3、高效的IGBT（Insulated Gate Bipolar Translator）逆变技术，第六代IGBT模块器件具有更低的饱和压降，逆变器的工作效率更高，抗冲击性能更佳、可靠性更高，完全满足从0到100%负载的跃变，而无需切换到旁路。

4、人性化的大屏幕触摸屏LCD中英文显示，直观的LED状态指示，工作流程状态指示一目了然。

5、具有输入输出过欠压保护、输入浪涌保护、相序保护、输出过载短路保护、温度过高保护等多种完善的系统保护和报警功能。

6、可选的输入谐波滤波器或12脉波整流器，可有效的抑制输入的谐波污染，提高UPS的输入功率因数，减小高次谐波对控制系统的干扰。

7、先进的智能侦测功能：该系统的微处理器时时对所有的电源状态、断路器状态，熔断器状态和所有的电路工作状态进行在线侦测，如有故障立即保护并报警通知管理员。

8、UPS直流输入通过逆止二极管直接接在直流屏母线上，UPS自身可以不带充电和蓄电池部件，因电力系统站内直流屏有专人负责维护，可靠性大大提高。

9、工业级UPS设计，在布线、配电、色标、工艺、安全防护等方面采用电力行业专用的规范和标准。

具有工频、双转换、纯在线、零中断、双隔离等特点，UPS带有自动旁路和手动维护旁路，提高了UPS系统可用性。

10、电力专用UPS组屏的外型尺寸完全参照电力标准屏柜设计，输出馈线回路数量及容量等，可完全按照用户要求进行设计制造。

11、为了提高供电系统的安全供电能力，加强故障/维修旁路运行模式下的供电的安全和质量，在旁路上增加了隔离稳压器，旁路回路可选为220V或380V二线制。

12、输出开关和馈线开关一般还带有报警触点，故障时提供报警信号给DCS 和监控系统。

13、智能化RS232和RS485通讯端口，真正实现多用途通讯和远程监视，可选的SNMP卡，实现远程监控和网络管理。

可选的干接点接口，采用无源接点实现对UPS的状态监控。

山特电力专用UPS的工作原理柏克DTS系列电力UPS是一个多重保护的交流供电设备。

当主电正常时，首先将主电隔离整流变换成纯净的直流电，滤除主电中的干扰，然后通过SPWM变换逆变器变换成纯正的交流电并隔离输出。

市电正常时，单相220V(或三相380V)经过隔离、整流滤波后通过逆变器提供定电源给负载供电；若交流电风输入异常或断电时，则由电力系统后备的直流屏经逆止二极管逆变供电。

当直流屏欠压或断电时，静态开并切换到旁路供电；市电恢复正常时，自动切换到市电逆变供电。

若逆变器过载或故障时，转为旁路供电，同时发出警告信号。

市电工作模式主电交流电输入经隔离变压器、整流器、滤波器变换成稳定的直流后，再通过SPWM逆变器、逆变滤波器、隔离变压器逆变出纯净的交流电通过逆变静态开关切换到输出。

逆变工作模式当主电异常时，直流屏蓄电池通过SPWM逆变器逆变出交流电，通过逆变静态开关切换到输出旁路运行模式当逆变器未开启或异常时，转换为旁路运行，输出负载转为由旁路输入经旁路静态开关输出。

当要求不断电在线维修时，将合上维修旁路开关，断开输出开关和旁路开关，这样就将UPS的电路部分和输入、输出完全断开而不会中断用户的输出。

注意：在使用维修旁路开关时一定要按维修开关的操作流程！山特电力UPS的智能化监控管理柏克DTS电力UPS电源网络监控管理可以利用现有的通信和数据网络对UPS进行远程监控管理，实现机房无人值守，在及时充分掌握机房运行状态的基础上节省人员投入和管理成本。

DTS系列UPS监控系统支持灵活的网络化监控，可以充分满足不同用户的应用需求。

基本的组网应用方案包括：1、干接点监控；2、本地RS232串口监控，或通过RS485接口连接，最长可达2公里以上的语音和状态监控3、SNMP远程组网监控,服务器网络安全保护。

方案1、干接点继电器接口提供监控信号采用继电器的无源干接点信号，实现对UPS的状态监控。

以上干接点信号，基本上能反映UPS的运行状况，用户可以不需要任何协议，而采用干接点信号的采集来完成对UPS监控，将UPS纳入自己的监控系统。

方案2、本地串口－RS232/RS585监控管理提供标准的电总通信协议，可以通过主机的RS232串口,或通过RS485接口连接每一台UPS到DCS 系统，或接入各种动力设备与环境集中监控系统，实现对电力UPS单机、并机的远、近距离的监控。

可以完成实时数据显示，故障告警。

历史数据记录等智能化管理任务。

方案3、SNMP网络远程监控管理∙提供SNMP MIB以监控UPS状态∙自动侦测及转换10M/100M Fast Ethernet之网络速度∙可透过Telnet、Web Browser或NMS来设置各项功能∙支持TCP/IP、UDP、SNMP、TELNET、SNTP、PPP、HTTP、SMTP等协议∙提供适用于MS-Windows之简易安装及更新工具（Netility），不需再以费时的RS232传统方式来做设置∙电源发生异常时同时发送SNMP TRAP、Email、Pager通知管理人员∙可设置以Email来传送UPS每天的历史记录∙可搭配SHUTDOWN软件以保护计算机系统安全地存储文件及关机∙Net AgentII-3Ports版：可外接NetFeeler Lite环境侦测系统，也可外接调制解调器，在无网络专线时也可以使用拨号方式上网功能：网络集中监控软件实现对广域网上所有柏克公司生产的UPS进行集中监控，监控数量高达5000台。

监控中心可多点布局；对网上的UPS实现区域化层级管理。

提供多种远程告警手段（手机、EMAIL、短消息等）。

配置方法：需要在每个UPS上安装SNMP卡，设置卡的IP地址;或通过RS232联接网络中的终端或服务器;设置监控中心的IP地址。

山特电力UPS并机系统在这里我们整理了两个比较常用的安全的电力UPS电源并机系统供设计参考。

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