1 前言
現(xiàn)代信息社會(huì)，對(duì)于信息時(shí)效性要求極高，一旦信息中斷，會(huì)帶來不可估量的直接經(jīng)濟(jì) 損失和社會(huì)負(fù)面影響。近年來，電信運(yùn)營(yíng)商、大型數(shù)據(jù)中心、政府重要部門及大型生產(chǎn)企業(yè) 等單位， 對(duì)正常的電力保障供應(yīng)要求越來越高， 因而對(duì)于為機(jī)房設(shè)備及生產(chǎn)設(shè)備提供的 UPS 電源系統(tǒng)(即不間斷電源系統(tǒng))保障的要求越來越苛刻。因此，要求必須提供 365*24 小 時(shí)連續(xù)不斷的、可靠、安全、高效的電力供應(yīng)保障。
傳統(tǒng) UPS 電源系統(tǒng)利用了化學(xué)蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)，即利用化學(xué)蓄電池作為電能的儲(chǔ)存裝 置，而化學(xué)蓄電池存在著諸如占地面積大、故障率高、維護(hù)周期密集、維護(hù)成本高、使用壽 命短、 受充放電次數(shù)的限制， 對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重以及對(duì)工作溫度及其它工作環(huán)境指標(biāo)要求高 等問題。由于人們現(xiàn)在對(duì)節(jié)能減排的要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，及對(duì)化學(xué)蓄電池性能特點(diǎn)的 要求不斷提高，在許多領(lǐng)域中，人們已經(jīng)不能接受化學(xué)蓄電池的弊端，而逐漸將目光放在更 加先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)方式上，以替代傳統(tǒng)的化學(xué)蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)。
如何在取消傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池的使用而使 UPS 電源系統(tǒng)更加安全可靠?如何取消傳統(tǒng)化 學(xué)蓄電池的使用而使 UPS 電源系統(tǒng)更加環(huán)保、節(jié)能、低耗?如何取消傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池的使 用而使 UPS 電源系統(tǒng)的投入費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用更加節(jié)省同時(shí)還能夠節(jié)省大量的占地空 間?這些是擺在 UPS 電源系統(tǒng)使用者和 UPS 電源系統(tǒng)制造商面前的新課題。
在這種新形勢(shì)下，美國(guó) Active Power 公司采用了無需傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池、綠色環(huán)保的磁 懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)，使 UPS 電源系統(tǒng)的體積大大減小，可靠性、安全性大大提高。這樣既 能夠滿足客戶對(duì) UPS 電源系統(tǒng)整體解決方案的要求，也能滿足客戶對(duì)移動(dòng)性的要求，填補(bǔ) 了市場(chǎng)的空白，成為了市場(chǎng)的新寵。下面我們就處于國(guó)際領(lǐng)導(dǎo)地位的美國(guó) Active Power 公司的免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)為大家做一個(gè)詳細(xì)的介紹：
2 免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)工作原理
磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是一種技術(shù)上更為先進(jìn)， 成熟， 應(yīng)用前景廣闊并有很大市場(chǎng)發(fā)展?jié)?力，綠色環(huán)保的電能存儲(chǔ)技術(shù)。磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)越來越受到人們的重視，越來越廣 泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的許多行業(yè)中。
雖然目前化學(xué)蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，同時(shí)也為 UPS 電源行業(yè)做出了巨 大的貢獻(xiàn)，但是，隨著技術(shù)上的不斷革新，隨著 UPS 電源使用者對(duì) UPS 電源可靠性和可用 性等要求的不斷提高，化學(xué)蓄電池作為 UPS 電源的儲(chǔ)能裝置在使用過程中逐漸暴露出了很多問題。據(jù)業(yè)界統(tǒng)計(jì)，UPS 電源的故障 70%是由化學(xué)蓄電池所引起的。我們大家知道，發(fā)電機(jī)啟動(dòng)是靠幾節(jié)化學(xué)蓄電池提供啟動(dòng)電流的，而發(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗，90%也是由于化學(xué)蓄電池所引起?；瘜W(xué)蓄電池存在著諸如占地面積大、故障率高、維護(hù)周期密集等等的問題，它已經(jīng)成為傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池式 UPS 電源供電系統(tǒng)中最不可靠的 3 個(gè)部分之一。
以上提到的種種問題已經(jīng)越來越受到 UPS 電源使用者和 UPS 電源制造商的廣泛關(guān)注和 重視。因此，針對(duì)以上提到的問題，美國(guó) Active Power 公司利用了磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)替代了傳統(tǒng)的化學(xué)蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)為客戶的關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)提供最可靠、最環(huán)保的優(yōu)質(zhì)電力。
(1)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)工作原理
磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是以高速旋轉(zhuǎn)的飛輪鐵芯作為機(jī)械能量?jī)?chǔ)存的介質(zhì)，飛輪等器件被 密閉在一個(gè)真空容器內(nèi)，大大減少了風(fēng)阻，同時(shí)為了減少運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的損耗，提高飛輪的轉(zhuǎn)速和飛輪儲(chǔ)能裝置的效率， 在飛輪儲(chǔ)能裝置內(nèi)部使用磁懸浮技術(shù)對(duì)飛輪加以控制， 并利用電動(dòng)機(jī) /發(fā)電機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)來控制電能的輸入和輸出。圖 1 為磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 1：磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
在市電正常的情況下，磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置相當(dāng)于一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其將外界輸入的電能，通過電力電子裝置驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由此將電能轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能(機(jī)械能)儲(chǔ)存起來，在正常待機(jī)時(shí)，使飛輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到 7700 轉(zhuǎn)/每分鐘。
在市電異?；蛲ｋ姷那闆r下，磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置相當(dāng)于一臺(tái)發(fā)電機(jī)，當(dāng)外界需要電能時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電力電子裝置變成不同負(fù)載所需要的不同頻率、不 同電壓等級(jí)的電能，輸出到外部負(fù)載，以滿足不同負(fù)載的需求。
一旦市電恢復(fù)正常，則立即對(duì)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置進(jìn)行“充電”，使飛輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到 7700 轉(zhuǎn)/每分鐘。
(2)免蓄電池磁磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)工作原理
免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)是一種采用磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)，在線互動(dòng)式 的 UPS 電源系統(tǒng)。圖 2 為免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)工作原理框圖。
在市電正常的情況下，直接由市電向負(fù)載供電，同時(shí)利用飛輪裝置儲(chǔ)存能量;在市電偏 低或偏高的情況下，通過 UPS 內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后向負(fù)載供電。
在市電異?；蛲ｋ姷那闆r下，UPS 將儲(chǔ)存在飛輪里的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，向外界負(fù)載供電，同時(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)為后備發(fā)電機(jī)向外界負(fù)載供電。一旦市電恢復(fù)正常，則立即切 換到市電向外界負(fù)載供電。
免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能UPS 電源系統(tǒng)提供電壓控制、停電保護(hù)以及瞬間斷電保護(hù)等 等功能，提供良好的穩(wěn)定的電源，能在關(guān)鍵負(fù)載、電網(wǎng)電壓下降、波動(dòng)或停電情況下進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。
圖 3：免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)工作連接框圖
(3)GenSTART 產(chǎn)品介紹
在圖3 的免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)工作連接框圖中可以看到，在UPS 電源系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)之間有一個(gè)GenSTART 產(chǎn)品(可選配置)，叫做增強(qiáng)型發(fā)電機(jī)啟動(dòng)模塊，它相當(dāng)于一個(gè)整流設(shè)備，從UPS 電源系統(tǒng)獲得一個(gè)交流的能量，為柴油發(fā)電機(jī)提供高達(dá)1725 安培( 24 VDC )的備份用的啟動(dòng)電流，這樣與原有負(fù)責(zé)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)的蓄電池組提供的啟動(dòng)電流形成啟動(dòng)電流 1+1 的冗余備份關(guān)系，因此提高了油機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的可靠性，從而大大提高了油機(jī)供電系統(tǒng)以及整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。通過在 UPS 電源系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)之間加裝 GenSTART 產(chǎn)品，可以提高柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)成功率達(dá)到50 倍。
3 免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能UPS 電源系統(tǒng)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
(1)高可靠性、高安全性
高可靠性、對(duì)于UPS 的使用者來講，最重要的莫過于UPS 的可靠性和安全性。 免蓄電池磁懸浮飛 輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)的高可靠性和高安全性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
① 飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)是一種在線互動(dòng)式的 UPS 電源系統(tǒng)，與傳統(tǒng)蓄電池式 UPS電源系統(tǒng)相比，飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念更為簡(jiǎn)單、實(shí)用、有效。傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)要不斷的通過整流器和逆變器轉(zhuǎn)換電能，因此易造共用點(diǎn)的故障，降低了系統(tǒng)的可靠性。而飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)是一種在線互動(dòng)式的 UPS 電源系統(tǒng)，它不僅大大提高了UPS 電源系統(tǒng)整機(jī)效率，而且通過相應(yīng)技術(shù)先進(jìn)的自動(dòng)穩(wěn)壓和濾波電路能夠保證為負(fù) 載提供穩(wěn)定而純凈的交流電，從而大大提高了整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性和安全性;
?、?飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)采用無蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)。目前，傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)最大的薄弱環(huán)節(jié)就是蓄電池組，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)返修的過程當(dāng)中，UPS 故障 70%由蓄電池引起。而飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)采用創(chuàng)新的免蓄電池磁懸浮飛輪 綠色儲(chǔ)能技術(shù)， 免去了傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)因蓄電池而帶來的不可靠性和不穩(wěn)定性， 因此大大提高了供電系統(tǒng)的可靠性和安全性;
?、?飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)工作壽命長(zhǎng)達(dá) 20 年，在工作壽命期間系統(tǒng)工作是穩(wěn)定、可靠而安全的;
?、?飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)采用集整流和逆變于一體的 IGBT 裝置，其平均故障間隔時(shí)間(MTBF)達(dá)65 年，正是通過選擇這種高可靠性的器件，從而大大提高了飛輪儲(chǔ)能UPS 電源系統(tǒng)的可靠性;
?、?飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)有著強(qiáng)大的瞬間斷電保護(hù)能力。當(dāng)市電輸入出現(xiàn)斷點(diǎn)時(shí)，由于飛輪儲(chǔ)能UPS 電源系統(tǒng)內(nèi)的飛輪是在線運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的飛輪立刻轉(zhuǎn)入發(fā)電 機(jī)工作輸出狀態(tài)，向負(fù)載進(jìn)行供電，因此輸出并沒有出現(xiàn)斷點(diǎn)，完全滿足了不間斷供電。當(dāng)市電輸入頻繁出現(xiàn)市電斷點(diǎn)時(shí)，反復(fù)的對(duì)飛輪儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充放電， 對(duì)飛輪儲(chǔ)能裝置不會(huì)產(chǎn)生任何的影響。而對(duì)于傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)來講，當(dāng)市電輸入頻繁出現(xiàn)斷點(diǎn)時(shí)，蓄 電池會(huì)頻繁的處于充放電狀態(tài)，這樣大大降低了蓄電池的性能和使用壽命。所以飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)對(duì)瞬間斷電起到了良好的保護(hù)作用，大大提高了整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性和安 全性;
?、?飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)壓功能強(qiáng)大。輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)內(nèi)部的自動(dòng)穩(wěn)壓調(diào)整電路，可以在市電輸入+/-15%的變化范圍內(nèi)，UPS 電源系統(tǒng)輸出穩(wěn)定到+/-1%。這樣，我們能夠保證在交流輸入不穩(wěn)定的情況下，保證向負(fù)載提供穩(wěn)定而可靠的電力;
?、唢w輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)濾波功能強(qiáng)大。系統(tǒng)內(nèi)部采用有源動(dòng)態(tài)濾波器，既能夠有效的防止電網(wǎng)干擾，避免市電諧波對(duì)負(fù)載和 UPS 電源系統(tǒng)產(chǎn)生影響，也能夠有效消除負(fù)載 和 UPS 電源系統(tǒng)自身產(chǎn)生的諧波，使其不污染電網(wǎng)。
(2)高可用性
① 高效率、低能耗。飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)采用在線互動(dòng)式 UPS 的設(shè)計(jì)方式，使系統(tǒng)效率達(dá)到 98%，尤其在輕載(20%～30%)環(huán)境下，也能夠達(dá)到 96%以上的系統(tǒng)效率，由于其系統(tǒng)效率很高， 所以較之傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)大大節(jié)省了UPS 運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量;
?、?功率因數(shù)高。0.99 的高輸入功率因數(shù)，對(duì)電網(wǎng)有功功率的吸收能力強(qiáng)，對(duì)電網(wǎng)影響的程度輕，有效利用電網(wǎng)效能，減少無功損耗，節(jié)約電能，降低電網(wǎng)的諧波污染及空間 輻射干擾，輸出功率因數(shù)達(dá)到 0.9，有著很強(qiáng)的帶載能力;
?、?系統(tǒng)采用高集成度模塊化設(shè)計(jì)、可擴(kuò)容，支持N+X 冗余備份連接，單機(jī)支持
120-1500kVA 的配置，提供 N+X 冗余備份連接技術(shù)，通過并聯(lián)方式單系統(tǒng)容量最大可至 3MVA;
?、?完善的自動(dòng)本地與遠(yuǎn)程監(jiān)控。支持干節(jié)點(diǎn)、MODEM、RS-232/485 接口、以太網(wǎng)&SNMP 等監(jiān)控方式;系統(tǒng)可選的監(jiān)控軟件為操作員提供了與飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)進(jìn) 行人機(jī)對(duì)話的界面，允許操作者啟動(dòng)和停止 UPS，改變運(yùn)行參數(shù)和操作模式，顯示系統(tǒng)錯(cuò) 誤和遙測(cè)數(shù)據(jù)?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)控如下信息：輸入輸出電壓，功率因素，輸出電流，飛輪溫度、線 圈溫度、軸承溫度、軸承壓力、飛輪速率，放電數(shù)量、真空度等。對(duì)市電、柴油發(fā)電機(jī)組， UPS，切換柜供電狀況實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控;并可將故障以短信方式、撥電話號(hào)碼、上網(wǎng)發(fā)郵件等 方式自動(dòng)匯報(bào)給用戶的運(yùn)行維護(hù)人員，實(shí)現(xiàn)完善的故障回報(bào)功能;
⑤ 適應(yīng)極其惡劣的工作環(huán)境。設(shè)備正常運(yùn)行溫度范圍：–20°C ～50°C 之間;
?、?系統(tǒng)噪音低：在一米內(nèi)小于 70dbA;
?、?過載能力強(qiáng)：1000%額定負(fù)載 / 10 毫秒、500%額定負(fù)載 / 1 秒、200%額定負(fù)載 / 30 秒、125%額定負(fù)載 / 10 分鐘;
?、?安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便;
?、?節(jié)省空間，占地面積小。最高節(jié)省 75%的占地面積(同等功率)，只相當(dāng)于傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng) 1/4 的占地面積。
綜上所述，以上的這些性能指標(biāo)，保障了 UPS 電源系統(tǒng)的高可用性。
(3)高經(jīng)濟(jì)性
?、?面積的節(jié)省給用戶帶來的獲利：飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)占地面積小，較之傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)最高節(jié)省 75%的占地面積(同等功率)，按 IDC 機(jī)房年租金 12 萬元人民幣/㎡的價(jià)格估算 (北京地區(qū)) 如果飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)和傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)額定容量同為 500KVA，那么從用戶在 IDC 機(jī)房年租金的獲利這方面來講，每年大約能夠?yàn)橛脩臬@利 134 萬元人民幣左右;
② 節(jié)省電費(fèi)：飛輪儲(chǔ)能UPS 電源系統(tǒng)效率達(dá)到 98%，大大節(jié)省了UPS 運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量，按 1 元人民幣/kWh 的價(jià)格估算，如果飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)和傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)額定容量同為 500KVA， 那么每年大約能夠?yàn)橛脩艄?jié)省用電量 50 萬度左右， 即每 年大約能夠?yàn)橛脩艄?jié)省電費(fèi) 50 萬元人民幣左右，即每年大約節(jié)省 200 噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤的消 耗，即每年大約能夠減少二氧化碳排放量 500 噸左右;
?、?購(gòu)買空調(diào)投入成本和空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)成本的節(jié)?。河捎陲w輪儲(chǔ)能 UPS 無需加裝空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行散熱， 因此節(jié)省了用戶對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的投入資金; 如果分析空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的電 能，通過長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)就能切實(shí)的體會(huì)到飛輪儲(chǔ)能 UPS 的節(jié)能效應(yīng);
?、?運(yùn)維費(fèi)用的節(jié)?。河捎趥鹘y(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)中的蓄電池部分維護(hù)周期密集，故障率高，如果計(jì)算購(gòu)買檢測(cè)蓄電池的儀器儀表的成本費(fèi)用;檢測(cè)人員的人工成本費(fèi)用 (日常);更換部分蓄電池的成本費(fèi)用(不定期);更換整組蓄電池的成本費(fèi)用(每隔 3～ 5 年或不定期)，那么傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)的維護(hù)成本很高，而飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源 系統(tǒng)在 20 年的使用壽命期間，維護(hù)量很小，從而產(chǎn)生的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較之傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)會(huì)大大減少。
(4)可維護(hù)性
飛輪儲(chǔ)能UPS 電源系統(tǒng)維護(hù)方便，后期給運(yùn)維部門和運(yùn)維人員的壓力和工作量很小，只需要以下的維護(hù)：
?、?每隔 3～6 個(gè)月，清洗空氣濾網(wǎng)一次;
② 每隔 3～5 年，更換飛輪軸承一次，現(xiàn)場(chǎng)更換只需 30 分鐘;
?、勖扛?1 年，更換真空泵機(jī)油一次，現(xiàn)場(chǎng)更換只需 5 分鐘。
(5)高環(huán)保性
飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)綠色環(huán)保， 采用無蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)： 傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系 統(tǒng)中的蓄電池部分對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重和腐蝕問題難以避免， 二氧化碳排放量十分巨大; 而飛 輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境沒有污染，效率高，能耗低，大大減少了發(fā)電廠二 氧化碳的排放量。隨著當(dāng)今社會(huì)人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，在許多領(lǐng)域中，人們已經(jīng)不能接 受化學(xué)蓄電池的弊端，而逐漸將目光放在了更加先進(jìn)的無蓄電池綠色飛輪儲(chǔ)能方式上了。
綜上所述， 與傳統(tǒng)蓄電池式 UPS 電源系統(tǒng)相比，飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)有著很多優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)包括：節(jié)省空間、安裝成本低廉、節(jié)約運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量、不使用空調(diào)系統(tǒng)、不使用危害 環(huán)境的蓄電池、 減少施加在機(jī)房上的結(jié)構(gòu)重量、不存在與發(fā)電機(jī)的兼容性問題、可靠性更高， 無需支付更換蓄電池的巨大費(fèi)用等等。
4 免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)的主要電氣性能指標(biāo)
(1)輸入
①輸入電壓：380/400/415 VAC，3 相+中線;
② 輸入電壓可變范圍：±15%;
?、?輸入功率因數(shù) ≥0.99; 輸入電流諧波失真 ：100%線性負(fù)載時(shí)<3%;
?、?00%非線性負(fù)載時(shí)<8%;
?、葺斎腩l率：50Hz±10%。
(2)輸出
① 輸出電壓： 380/400/415 VAC，3 相+中線;
② 輸出電壓穩(wěn)定精度 ：±1%;
?、?輸出頻率： 50Hz±0.2%;
?、茌敵鲭妷翰ㄐ问д?：100%線性負(fù)載時(shí)<3%;100%非線性負(fù)載時(shí)<5%;
⑤系統(tǒng)效率： 98%;
?、?輸出功率因數(shù) ：0.9;
?、哌^載能力： 1000%負(fù)載 / 10 毫秒;500%負(fù)載 -/1 秒;200% -/30 秒;125%負(fù)載 -/10 分鐘。 】
(3)環(huán)境指標(biāo)
?、?噪音： 在一米之內(nèi)<70dB(A);
?、?正常運(yùn)行溫度范圍 ：-20℃～50℃;
?、?相對(duì)濕度： 0%至 95%，不結(jié)露;
?、芄ぷ骱０危?000 米(不降低額定值情況下)。
5 系統(tǒng)應(yīng)用介紹
2007 年 9 月 30 日由北京泰萊克信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)有限公司總代理的美國(guó) Active Power 公司的免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)已成功在中國(guó)網(wǎng)通(集團(tuán))山西省通 信公司太原第二樞紐樓開通運(yùn)行，運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。該電源系統(tǒng)圖片見附錄。
6 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)對(duì)節(jié)能減排工作的重視程度不斷提高， 隨著當(dāng)今社會(huì)人們節(jié)約資源意識(shí)和環(huán)保 意識(shí)的不斷增強(qiáng)， 在許多領(lǐng)域中人們已經(jīng)不能夠接受化學(xué)蓄電池的弊端， 而逐漸將目光放在 技術(shù)更為先進(jìn)的儲(chǔ)能方式上。
我們相信， 隨著 UPS 技術(shù)的不斷革新， 隨著 UPS 行業(yè)的發(fā)展， 隨著 UPS 使用者對(duì) UPS 可靠性和可用性等要求的不斷提高，這種技術(shù)更先進(jìn)、高可靠、高品質(zhì)、節(jié)能減排、高效低 耗、綠色環(huán)保的最新一代免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 產(chǎn)品必將在中國(guó)通信運(yùn)營(yíng)商、大型 數(shù)據(jù)(物流)中心、石油石化、銀行、政府、醫(yī)療、電子、大型工礦企業(yè)、民航、軍隊(duì)等行 業(yè)得到廣泛和大量的應(yīng)用。
附錄： 山西網(wǎng)通太原第二樞紐樓動(dòng)力機(jī)房運(yùn)行的免蓄電池磁懸浮飛輪儲(chǔ)能 UPS 電源系統(tǒng)。
