《電子技術(shù)應(yīng)用》
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UPS的電路結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)
摘要: UPS電路結(jié)構(gòu)種類(lèi)當(dāng)前技術(shù)成熟并已形成產(chǎn)品的各種UPS,就其主電路結(jié)構(gòu)和不停電供電運(yùn)行機(jī)制來(lái)看,主要有四大類(lèi).
Abstract:
Key words :

一、 UPS電路結(jié)構(gòu)種類(lèi)
    當(dāng)前技術(shù)成熟并已形成產(chǎn)品的各種UPS,就其主電路結(jié)構(gòu)和不停電供電運(yùn)行機(jī)制來(lái)看,主要有四大類(lèi):
·后備式
·在線(xiàn)互動(dòng)式
·雙逆變在線(xiàn)式
·雙逆變電壓補(bǔ)償在線(xiàn)式(delta逆變器)


圖(一)、(二)、(三)、(四)分別是以上四種類(lèi)型UPS的基本電路結(jié)構(gòu)形式。
1、 后備式是靜止式UPS的最初形式,因?yàn)閼?yīng)用得早,用得廣泛,因而技術(shù)和產(chǎn)品都是很成熟的,圖(一)中電路各環(huán)節(jié)的功能為:
·充電器:市電存在時(shí),對(duì)蓄電池充電并浮充,如果是長(zhǎng)延時(shí)UPS,就要求它有較強(qiáng)的充電能力,或者外加相應(yīng)容量的附加充電器。
·DC-AC逆變器:市電存在時(shí),逆變器不工作;市電掉電時(shí),由它將直流電壓(電池供給)變成符合負(fù)載要求的交流電壓,電壓波形有方波、準(zhǔn)方波、正弦波三種形式。

 ·輸出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān):市電存在時(shí),接通輸入電源向負(fù)載供電;市電掉電時(shí),斷開(kāi)電網(wǎng),接通逆變器,繼續(xù)向負(fù)載供電。 智能調(diào)壓:市電存在時(shí),可調(diào)節(jié)穩(wěn)定輸出電壓。
后備式UPS的性能特點(diǎn)是:
·當(dāng)市電存在時(shí),效率高,可達(dá)98%以上;
·當(dāng)市電存在時(shí),輸入功率因數(shù)和輸入電流諧波取決于負(fù)載電流,UPS本身不 產(chǎn)生附加輸入功率因數(shù)和諧波電流失真;
·當(dāng)市電存在時(shí),輸出能力強(qiáng),對(duì)負(fù)載電流波峰系數(shù)、浪涌電流系數(shù)、輸出功率因數(shù)、過(guò)載等沒(méi)有嚴(yán)格地限制;
·市電掉電時(shí),輸出有轉(zhuǎn)換時(shí)間,一般可做到4ms左右,足以滿(mǎn)足負(fù)載要求;
·當(dāng)市電存在時(shí),輸出電壓穩(wěn)定精度差,但能滿(mǎn)足負(fù)載要求;
·當(dāng)市電存在時(shí),整機(jī)要靠附加濾波電路提高UPS雙向抗干擾功能;
·電路簡(jiǎn)單,成本低,可靠性高;
·由于輸出有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),受切換電流能力和動(dòng)作時(shí)間的限制,UPS輸出功率做大有一定困難,當(dāng)前面市的后備式UPS多在2KVA以下。
2、 在線(xiàn)互動(dòng)式的在線(xiàn)含意是逆變器處于熱備份狀態(tài),同時(shí)兼顧了對(duì)電池充電的功能,提高了后備式UPS的功率容量,減小了市電掉電時(shí)的轉(zhuǎn)換時(shí)間,提高了對(duì)輸出電壓的濾波作用。

圖(二)中電路各環(huán)節(jié)的功能如下: 
·輸入開(kāi)關(guān):當(dāng)市電掉電時(shí)(指電網(wǎng)失壓),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),防止逆變器向電網(wǎng)饋電;
·智能調(diào)壓:市電存在時(shí),可調(diào)節(jié)穩(wěn)定輸出電壓;
·DC/AC逆變器:此逆變器可雙向逆變,當(dāng)市電存在時(shí),逆變方向是AC- DC, 給電池充電并浮充;市電掉電后,逆變方向?yàn)镈C-AC,由電池供電,保持UPS繼續(xù)向負(fù)載供電。
在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的性能特點(diǎn)是:
 ·當(dāng)市電存在時(shí),效率高,可達(dá)98%以上;
·當(dāng)市電存在時(shí),輸入功率因數(shù)和輸入電流諧波成份取決于負(fù)載 電流,UPS本 身不產(chǎn)生附加輸入功率因數(shù)和諧波電流失真;
·當(dāng)市電存在時(shí),輸出能力強(qiáng),對(duì)負(fù)載電流峰值系數(shù)、浪涌電流系數(shù)、輸出功率 因數(shù)、過(guò)載等沒(méi)有嚴(yán)格地限制;
·市電掉電時(shí),因?yàn)檩斎腴_(kāi)關(guān)存在開(kāi)斷時(shí)間,至使UPS輸出仍有轉(zhuǎn)換時(shí)間,但比后備式要??;
·市電存在時(shí),輸出電壓穩(wěn)定精度差,但能滿(mǎn)足負(fù)載要求;
·市電存在時(shí),因?yàn)槟孀兤髦苯咏釉谳敵龆?,并且處在熱備份狀況,對(duì)輸出電壓尖峰干擾有濾波作用;
·電路更簡(jiǎn)單,成本低,可靠性高;
·逆變器同時(shí)有充電功能,省掉了后備式UPS的附加充電器,其充電能力要比附加充電器強(qiáng)的多,當(dāng)要求長(zhǎng)延時(shí)供電時(shí),無(wú)須再增加機(jī)外充電設(shè)備;
·由于逆變器與輸出直接接在一起,沒(méi)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的限制,所以輸出功率可提高到5-10KVA。
為了進(jìn)一步改善在線(xiàn)互動(dòng)式的功能,可在輸入開(kāi)關(guān)和智能調(diào)壓之間串接一個(gè)電感,目的在于當(dāng)市電掉電時(shí),逆變器可立即向負(fù)載供電,因?yàn)榇?lián)電感對(duì)逆變輸出反饋到電網(wǎng)的電流有很強(qiáng)的抑制作用,避免了輸入開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)時(shí)短路逆變器輸出的危險(xiǎn),這樣做可以使在線(xiàn)互動(dòng)式的轉(zhuǎn)換時(shí)間減小到零,使其完全具備雙逆變?cè)诰€(xiàn)式的轉(zhuǎn)換功能,同時(shí)還增加了整個(gè)UPS的抗干擾能力。但是,這樣做卻帶來(lái)了降低UPS輸入功率因數(shù)的不良后果。
3、 雙逆變?cè)诰€(xiàn)式 
當(dāng)前,絕大多數(shù)在線(xiàn)式,特別是大功率在線(xiàn)式UPS,大都采用了雙逆變電路結(jié)構(gòu),圖(三)中電路各環(huán)節(jié)功能如下:


 ·逆變器(Ⅰ):該逆變器為AC-DC單向逆變,當(dāng)市電存在時(shí),它完成對(duì)電池的充電,并通過(guò)逆變器(Ⅱ)向負(fù)載供電,該逆變器多為整流或可控整流電路; 
 
 ·逆變器(Ⅱ):該逆變器為DC-AC單向逆變,當(dāng)市電存在時(shí),它由逆變(Ⅰ)取得功率后再送到輸出端,并保證向負(fù)載提供高質(zhì)量的電源;當(dāng)市電掉電時(shí),由電池通過(guò)逆變器(Ⅱ)向負(fù)載供電;
 ·旁路開(kāi)關(guān):平時(shí)處在斷開(kāi)狀態(tài),當(dāng)逆變電路發(fā)生故障,或者當(dāng)負(fù)載有沖擊性(例如啟動(dòng)負(fù)載時(shí))或故障過(guò)載時(shí),逆變器停止輸出,旁路開(kāi)關(guān)接通,由電網(wǎng)直接向負(fù)載供電,旁路開(kāi)關(guān)多為智能型的功率容量很強(qiáng)的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。
雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS的性能特點(diǎn)如下:
 ·因?yàn)椴还苁须娪袩o(wú),負(fù)載的全部功率都由逆變器給出,所以可以向負(fù)載提供高質(zhì)量的電源,例如輸出電壓穩(wěn)定精度、頻率穩(wěn)定度、輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)、波形失真度等指標(biāo),都是比較高的;
 ·市電掉電時(shí),輸出電壓不受任何影響,沒(méi)有轉(zhuǎn)換時(shí)間;
 ·因?yàn)闊o(wú)論市電有無(wú),全部負(fù)載功率都由逆變器供出,UPS的功率余量有限,輸出能力不理想,所以對(duì)負(fù)載提出限制條件,例如輸出電流峰值系數(shù)(一般只達(dá)到3:1)、過(guò)載能力、輸出功率因數(shù)(一般為0.8)、輸出有功功率小于標(biāo)定的KVA數(shù),應(yīng)付沖擊性負(fù)載的能力等;
 ·由于逆變器(Ⅰ)多為整流電路,對(duì)電網(wǎng)形成電流諧波干擾,輸入功率因數(shù)低,經(jīng)濾波后,最小的諧波電流成份在10%左右,而輸入功率因數(shù)只有0.8左右,如果在逆變器(Ⅰ)中使用功率因數(shù)校正技術(shù),則可把輸入功率因數(shù)提高到接近1,輸入電流諧波成份也會(huì)大幅度降低;
 ·在市電存在時(shí),由于兩個(gè)逆變器都承擔(dān)100%的負(fù)載功率,所以整機(jī)效率低,10KVA以下的UPS為80%左右,50 KVA的可達(dá)85-90%,100 KVA以上的可達(dá)90--92%。
4、 雙逆變電壓補(bǔ)償在線(xiàn)式技術(shù)是由美國(guó)APC Silcon首先提出并在三相大功率UPS中形成產(chǎn)品的,同樣是雙逆變電路結(jié)構(gòu),同樣是在線(xiàn)工作,但是,由于它成功地把交流穩(wěn)壓技術(shù)中的電壓補(bǔ)償原理用到了UPS的主電路中,相對(duì)雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS,Silcon DP300E系列大功率UPS在適應(yīng)電網(wǎng)環(huán)境并且不干擾破壞電網(wǎng)、在輸出能力和可靠性等多項(xiàng)UPS主要指標(biāo)方面都有了新的突破。APC Silcon稱(chēng)此電路結(jié)構(gòu)為Delta逆變技術(shù)。

圖(四)中各環(huán)節(jié)的功能為: 
·逆變器(Ⅰ):它是一組DC-AC和AC-DC雙向逆變器,它的輸出變壓器(高 頻)的付邊串聯(lián)在UPS主電路中,其功能有三個(gè):
第一:對(duì)UPS輸入端進(jìn)行輸入功率因數(shù)補(bǔ)償,并抑制輸入電流諧波;
第二:與逆變(Ⅱ)一起,完成對(duì)輸入電壓的補(bǔ)償,當(dāng)輸入電壓高于輸出 電壓額定值時(shí),逆變器(Ⅰ)吸收功率,反極性補(bǔ)償輸入輸出電壓的差值,當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓額定值時(shí),逆變器(Ⅰ)輸出功率,正極性補(bǔ)償輸入輸出電壓的差值;
第三:與逆變器(Ⅱ)一起完成對(duì)電池的充電和浮充功能。
·逆變器(Ⅱ):該逆變器同樣是DC-AC和AC-DC雙向逆變器,它的功能有四個(gè):
 第一:同逆變器(Ⅰ)一起,完成對(duì)輸入輸出電壓差值的補(bǔ)償;
 第二:同逆變器(Ⅰ)一起完成對(duì)電池的充電和電壓浮充功能;
 第三:隨時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電壓,保證輸出電壓的穩(wěn)定,對(duì)輸出電壓波形失真和輸出電流諧波成份進(jìn)行補(bǔ)償,使其不對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響;
 第四:當(dāng)市電掉電時(shí),全部輸出功率由逆變器(Ⅱ)給出,并且保證輸出電壓不間斷,轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。
 

圖(五)是雙逆變電壓補(bǔ)償在線(xiàn)式UPS在各種情況下電流和功率傳輸示意圖(這里假定UPS效率為100%)
 
雙逆變電壓補(bǔ)償在線(xiàn)式的性能特點(diǎn)如下:
    因?yàn)槟孀兤鳎á颍╇S時(shí)監(jiān)視控制輸出電壓,并通過(guò)逆變(Ⅰ)參與主回路電壓的調(diào)整,所以不管市電有無(wú),都可以向負(fù)載提供高質(zhì)量的電源,例如輸出電壓穩(wěn)定度、頻率穩(wěn)定度、輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)、波形失真等指標(biāo),都是比較高的。
    市電掉電時(shí),輸出電壓不受響應(yīng),沒(méi)有轉(zhuǎn)換時(shí)間。并且,當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生畸變時(shí),也由逆變器(Ⅱ)調(diào)整補(bǔ)償?shù)?,所以是典型的在線(xiàn)工作方式。
    當(dāng)市電存在時(shí),逆變器(Ⅰ)和(Ⅱ)只對(duì)輸入電壓與輸出電壓的差值進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償,逆變器承擔(dān)的最大功率(當(dāng)輸入電壓處于上限和下限時(shí))僅為輸出功率的20%(相當(dāng)于輸入電壓變化范圍),所以功率強(qiáng)度很?。?/5),功率余量大,這就大大增強(qiáng)了UPS的輸出能力,與雙逆變?cè)诰€(xiàn)式相比,過(guò)載能力增強(qiáng)(200%,1分鐘),不再對(duì)負(fù)載電流波峰系數(shù)予以限制,可從容地對(duì)付沖擊性負(fù)載,不再對(duì)負(fù)載功率因數(shù)進(jìn)行限制,輸出有功功率可以等于標(biāo)定的KVA值。
·逆變器(Ⅰ)同時(shí)完成了對(duì)輸入端的功率因數(shù)校正功能,使輸入功率因數(shù)等于1,輸入諧波電流降到3%以下。
    在市電存在時(shí),由于兩個(gè)逆變器承擔(dān)的最大功率僅為輸出功率的1/5,所以整機(jī)效率在很大的功率范圍內(nèi)都可達(dá)到96%。
    在市電存在的情況下(UPS連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的99%是有市電的),逆變器功率強(qiáng)度僅為設(shè)計(jì)值(逆變器Ⅱ)的1/5,所以元器件乃至整機(jī)的壽命和可靠性必然大幅度提高。

二、 四種電路結(jié)構(gòu)UPS的性能特點(diǎn)
  四種結(jié)構(gòu)形式的UPS并存,這是目前UPS技術(shù)和市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí),這種現(xiàn)象是在對(duì)UPS使用要求不斷提高和UPS技術(shù)不斷進(jìn)步的過(guò)程中形成的,如果從技術(shù)先進(jìn)性、主要性能指標(biāo)(對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力,輸出能力和可靠性)的優(yōu)劣、輸出功率等級(jí)、生產(chǎn)成本、不同的使用場(chǎng)合等方面做一下綜合性的比較,可以肯定,雖然這四種類(lèi)型的UPS將并存下去,但必然會(huì)在使用過(guò)程中不斷改進(jìn)技術(shù),提高性能,當(dāng)然,優(yōu)勝劣汰也是在所難免的。
  但是,由于UPS功能概念發(fā)生了變化,對(duì)UPS硬件技術(shù)提出更高的要求,這種要求可用"實(shí)用、可靠"四個(gè)字來(lái)概括,換句話(huà)說(shuō),目前的UPS的各種性能指標(biāo),雖然基本上可以滿(mǎn)足作用者的要求,但還有很多局限性和不足之處。
    UPS做為一級(jí)供電設(shè)備,在性能指標(biāo)方面,應(yīng)該滿(mǎn)足哪些供電設(shè)備(使用者)的要求,應(yīng)該對(duì)負(fù)載做出什么樣的承諾呢,就目前情況看,這個(gè)問(wèn)題既明確,似乎是不言而喻的事,但又存在著對(duì)使用者的誤導(dǎo)現(xiàn)象,造成在評(píng)價(jià)一臺(tái)UPS性能優(yōu)劣時(shí)的好壞不分、良莠不齊的現(xiàn)象。
下面的幾種傾向和觀(guān)點(diǎn)是值得研制生產(chǎn)者和使用者注意的:
1、 不應(yīng)該過(guò)分追求對(duì)常規(guī)指標(biāo)的高標(biāo)準(zhǔn)要求
    所謂常規(guī)指標(biāo),是指諸如輸出電壓穩(wěn)定精度、失真度、頻率穩(wěn)定精度、相差(三相)、電壓平衡度(三相)、轉(zhuǎn)換時(shí)間(后備式UPS以及在線(xiàn)式向旁路轉(zhuǎn)換)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等,這些指標(biāo)代表了UPS輸出電壓的質(zhì)量。事實(shí)上,當(dāng)前各品牌的UPS在這些指標(biāo)方面都已達(dá)到了很高的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)滿(mǎn)足負(fù)載的要求來(lái)說(shuō),已綽綽有余,是否可以這樣說(shuō),這些常規(guī)指標(biāo)是供電設(shè)備輸電電壓指標(biāo)性能必須具備但并不苛刻的條件,可是令人擔(dān)心的是,當(dāng)前一些UPS廠(chǎng)家多以這些指標(biāo)的高標(biāo)準(zhǔn)做為自己品牌的UPS的質(zhì)量標(biāo)志,而用戶(hù)也常常以這些規(guī)格指標(biāo)的優(yōu)劣做為評(píng)價(jià)和決定是否選購(gòu)的條件。

2、 不應(yīng)該輕視甚至忽視對(duì)UPS輸出能力和可靠性的考察
    UPS做為一級(jí)供電設(shè)備,首先要求它在復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境下能正常投入運(yùn)行,并且不對(duì)電網(wǎng)造成干擾和破壞;二是要全面的改善電網(wǎng)質(zhì)量;三是要考察它的輸出能力和可靠性。特別是第一點(diǎn)和第三點(diǎn),當(dāng)前的UPS還有很多不足之處。對(duì)于電網(wǎng)環(huán)境,輸入電壓可變范圍不夠,(例如±15%)不能適應(yīng)我國(guó)電網(wǎng)電壓
    變動(dòng)幅度較大的實(shí)際情況,UPS輸入功率因數(shù)低(例如0.8左右),輸入電流諧波大(≥10%),對(duì)電網(wǎng)電壓有干擾和破壞作用,至于輸出能力,存在的局限更明顯,與真正的電網(wǎng)供電能力相比要差得多,例如對(duì)特殊負(fù)載,諸如強(qiáng)容性負(fù)載,強(qiáng)感性負(fù)載,非周期性沖擊負(fù)載,周期性沖擊負(fù)載,負(fù)載故障乃至人為誤操作故障所造成的對(duì)UPS輸出的破壞性威脅。如果直接用電網(wǎng)供電,電網(wǎng)容量以及配電部件(變壓器、開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)等)是可以承受的。而用UPS供電則沒(méi)有把握,事實(shí)上,UPS往往是在啟動(dòng)過(guò)程和上述特殊負(fù)載和故障中損壞的。在使用中,使用者要用前級(jí)附加交流穩(wěn)壓設(shè)備解決UPS(特別是大功率UPS)允許電網(wǎng)電壓變化范圍不夠大的問(wèn)題,至于輸入功率因數(shù)低和諧波電流大,只能無(wú)可奈何的任其存在了。在輸出能力方面,UPS廠(chǎng)家對(duì)負(fù)載提出了種種限制,例如輸出電流峰值系數(shù)(一般不能超過(guò)3:1)、非周期性沖擊負(fù)載(增加UPS配電容量)、負(fù)載功率因數(shù)(一般在0.8左右,使UPS標(biāo)定的KVA≠KW)
等,同真實(shí)的電網(wǎng)相比,這些限制是不應(yīng)該有的,這些限制反映了UPS輸入輸出能力的局限性,應(yīng)該說(shuō),輸出能力和可靠性才是UPS硬件技術(shù)最關(guān)鍵的指標(biāo)。
3、 關(guān)于轉(zhuǎn)換時(shí)間的問(wèn)題
    廠(chǎng)家的宣傳和媒介的誤導(dǎo),使用戶(hù)錯(cuò)認(rèn)為在線(xiàn)式UPS沒(méi)有轉(zhuǎn)換時(shí)間,沒(méi)有轉(zhuǎn)換時(shí)間的UPS的性能就高人一等。這是一種偏見(jiàn),請(qǐng)看下面兩個(gè)事實(shí):

第一:后備式UPS只在市電掉電一種情況下存在轉(zhuǎn)換時(shí)間,而在線(xiàn)式UPS不僅在逆變器故障時(shí)存在逆變====旁路的轉(zhuǎn)換時(shí)間,由于逆變器輸出能力有局限,當(dāng)負(fù)載故障、過(guò)載和啟動(dòng)時(shí)(存在沖擊電流)也存在向旁路的轉(zhuǎn)換時(shí)間。
第二:當(dāng)負(fù)載輸入端存在整流濾波電路(例如計(jì)算機(jī))時(shí),負(fù)載輸入電流只在正弦波電壓峰值時(shí)存在,電流脈沖寬度只有3-4ms(與負(fù)載量及電路參數(shù)有關(guān)),也就是說(shuō), 每10ms期間,就有6-7ms是斷電的,每秒鐘要斷電100次,從這個(gè)意義上看,不間斷電源是不存在的,或者說(shuō)是不必要的。問(wèn)題在于UPS轉(zhuǎn)換時(shí)間的大小,一般計(jì)算機(jī)輸入整流濾波電路的貯能可維持負(fù)載供電的時(shí)間為幾十毫秒。而目前后備式UPS的轉(zhuǎn)換時(shí)間都能控制在4ms以下,對(duì)負(fù)載基本上不造成任何影響。
4、 關(guān)于UPS的輸入功率因數(shù)和輸入電流諧波
  雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS,其AC/DC逆變器多為整流濾波電路,它的輸入功率因數(shù)低,一般只在0.8左右,輸入電流諧波大,可達(dá)30%,加專(zhuān)門(mén)濾波措施后,也僅能降到10%。輸入功率因數(shù)低,意味著輸入無(wú)功功率大,輸入諧波電流則干擾破壞電網(wǎng),特別是三相大功率UPS。這兩項(xiàng)指標(biāo)的危害很大,形成所謂的電力公害,使由同一電網(wǎng)供電的變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等產(chǎn)生附加諧波損耗、過(guò)熱、加速絕緣老化;引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低,振動(dòng)加劇,噪聲增大;引起繼電器和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作;高次諧波對(duì)通訊線(xiàn)路、測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生輻射干擾;影響電能計(jì)量的精度等。所以,UPS的輸入功率因數(shù)和輸入諧波電流應(yīng)被視為重要性能指標(biāo)之一,應(yīng)該把輸入功率因數(shù)>0.95,輸入電流諧波<5%,做為判定UPS性能指標(biāo)是否合格的標(biāo)準(zhǔn)之一。 5、 關(guān)于UPS的頻率穩(wěn)定度
  UPS的輸出的常規(guī)指標(biāo)中有頻率穩(wěn)定精度一項(xiàng),特別是雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS,把此指標(biāo)標(biāo)定為<±1%(甚至是0.1),但這只是在市電掉電后由電池供電時(shí)的情況,UPS萬(wàn)分之九十九的時(shí)間是在有市電的情況下運(yùn)行時(shí),此時(shí)UPS無(wú)頻率穩(wěn)定可言。在線(xiàn)式UPS為防止由逆變器轉(zhuǎn)旁路時(shí)因逆變器輸出短路而損壞,在正常運(yùn)行時(shí),要求逆變器工作頻率和相位都是要跟蹤輸入電網(wǎng)電壓的,所以標(biāo)識(shí)UPS頻率穩(wěn)定的高指標(biāo)是沒(méi)有意義的,況且,一般電子設(shè)備在輸入電源頻變化范圍為±3%時(shí)絲毫不影響其正常工作。
6、 關(guān)于效率與可靠性
    UPS的工作效率高時(shí),意味著節(jié)省電能,是綠色電源的標(biāo)識(shí)之一。但還應(yīng)該注意到效率與可靠性是密切相關(guān)的,效率高意味著電路技術(shù)先進(jìn),元器件選用得好,意味著功率器件功率損耗小,功率強(qiáng)度小,溫度低,這必然會(huì)增強(qiáng)元器件乃至整機(jī)的壽命和可靠性。
7、 輸出能力與可靠性
    輸出功率因數(shù)、輸出電流波峰系數(shù)、輸出過(guò)載能力、輸出不平衡負(fù)載的能力等指標(biāo),直接反映了UPS的輸出能力,對(duì)這些指標(biāo)的限制,說(shuō)明了UPS輸出能力的局限性和脆弱的一面,盡管在配置UPS容量時(shí)盡可以使負(fù)載量滿(mǎn)足UPS的要求,甚至留出很大的余量,但這些指標(biāo)卻直接反映了UPS的可靠性。過(guò)載能力強(qiáng)的,允許輸出電流波峰系數(shù)高的,對(duì)負(fù)載功率因數(shù)限制小的,在同樣電網(wǎng)環(huán)境和負(fù)載條件運(yùn)行,其可靠性必然高,這是毋容置疑的道理。 
  下表是在市電存在的情況下對(duì)各類(lèi)UPS運(yùn)行參數(shù)的比較,當(dāng)市電掉電轉(zhuǎn)為由電池供電時(shí),各類(lèi)UPS都是由DC-AC逆變器供電,運(yùn)行參數(shù)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。

 

一般

要求

后備式 在線(xiàn)互動(dòng)式

雙逆變?cè)?/p>

線(xiàn)式

雙逆變電壓補(bǔ)償在線(xiàn)式
輸出常規(guī)性能指標(biāo) 電壓穩(wěn)定度 ±5-10% ±5-10% ±5-10% ±1% ±1%

波形失真度

(諧波)

<±5% <5% 與電網(wǎng)和負(fù)載有關(guān) <5% 與電網(wǎng)和負(fù)載有關(guān) <3% <3%
動(dòng)態(tài)響應(yīng) 5% <5% ,<20ms <5% ,<20ms 5% ,20ms 5% ,20ms
市電轉(zhuǎn)換時(shí)間 <6ms 2-4ms 0-2ms    
旁路轉(zhuǎn)換時(shí)間 <6m    

2ms

2ms

抗干擾能力   較好
對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)能力 功率因數(shù) >0.95 取決于負(fù)載 取決于負(fù)載 0.8-0.9 0.99
電流諧波 <5%

取決于負(fù)載

取決于負(fù)載

≥10%(<3%)

<3%

電網(wǎng)電壓范圍

(輸出精度±5%)

+15%

-25%

+15%

-25%

+15%

-25%

±10-20% ±10-20%
頻率跟蹤能力          
輸出能力 電流峰值系數(shù) >3:1

市電 不限

(電池3:1)

市電 不限

(電池3:1)

3:1

市電 不限

(電池3:1)

輸出功率因數(shù)  

市電 不限

(電池0.7)

市電 不限

(電池0.7)

 

+0.9—-0.8

KWA=KW

負(fù)載不平衡能力  
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