ups在高速公路机电系统中的选型与应用

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1、2006年第三届全国高速公路联网收费技术研讨会会刊UPS在高速公路机电系统中的选型与应用谷振楠张浩河北省唐山市北新西道103号唐山市交通开发总公司摘要：高速公路的供配电现状与高速公路机电系统对电源质量的高要求的矛盾，使得UPS成为保证高速公路机电系统稳定运行的关键性设备。文章提出高速公路机电系统中UPS的选型要求，对UPS容量确定的计算方法做了详细讲解，针对高速公路机电系统的特点，对UPS的可靠性技术和智能化功能也做了阐述，供同行及业内A．--k-探讨。关键词：UPS机电系统选型应用UPS即不间断电源，是信息技术领域中一个重要组成部分

2、，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，在智能交通领域其应用越来越普及，但许多用于虽然使用UPS多年，对UPS的性能指标还不是很清楚，人们对供电系统和电源配置尚未引起足够的重视。1使用UPS的目的在收费站机电系统中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，配置UPS的主要目的是用来为收费车道与监控中心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：(1)为各类

3、用电设备提供后备电源，以防止突然断电给收费车道监控中心的各种设备造成损害，引起数据丢失与出错，影响正常的收费秩序；(2)可以消除供电系统中产生的诸如浪涌、谐波干扰、频率漂移、波形断续、电压过高或过低等现象，改善电源质量，使网络中各类设备的电子元部件免受破坏性损害；(3)UPS还可以抑制电网中其他用电设备产生的诸如高频信号等杂波，以免除因杂波造成数据传输失效等故障，提高网络的可靠性。2UPS的分类与选型当前技术成熟并已形成产品的各种UPS，就其主电路结构和不停电供电运行机制来看，主要有四大类：后备式、在线互动式、双逆变在线式、双逆变电压

4、补偿在线式(delta逆变器)。172006年第三届伞国高速公路联网收费技术研讨会会刊(1)后备式，后备式是静J卜式UPS的最初形式，因为应用得早，用得广泛，因而技术和产品都足很成熟的，电路各环节的功能为：(图1)输出转换开关T图l后备式充电器：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J玉波形有方波、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

5、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。智能调压：市电存在时，可调节稳定输出电压。后备式UPS的性能特点是：当市电存在时，效率高，可达98％以上；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；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：输出电压稳定精度差，但能满足负载要求；整机要靠附加滤波电路提高UPS双向抗干扰功能；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；电路简单，成本低，可靠性高；由于输出有转换开

6、关，受切换电流能力和动作时问的限制，UPS输出功率做大有一定困难，当前面市的后备式UPS多在2KVA以下。(2)在线互动式，在线含意是逆变器处于热备份状态，同时兼顾了对电池充电的功能，提高了后备式UPS的功率容量，减小了市电掉电时的转换时间，提高了对输出电压的滤波作用。电路各环节的功能如下：(图2)VT图2互动式输入开关：当市电掉电时(指电网失压)，断开开关，防止逆变器向电网馈电。182006年第j：届令国高速公路联网收费技术研讨会会刊智能调压：市电存在时，可调节稳定输出电压。DC／AC逆变器：此逆变器可双向逆变，当市电存在时，逆变方

7、向是AC—DC，给电池充电并浮充；市电掉电后，逆变方向为DC—AC，由电池供电，保持UPS继续向负载供电。在线互动式UPS的性能特点是：当市电存在时，效率高，可达98％以上；输入功率冈数和输入电流谐波成份取决于负载电流，UPS本身不产生附加输入功率冈数和谐波电流失真：输出能力强，对负载电流峰值系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等没有严格地限制：输出电压稳定精度差，但能满足负载要求；因为逆变器直接接在输}n端，并且处在热备份状况，对输出电压尖峰干扰有滤波作用：市电掉电时，因为输入开关存在开断时间，至使UPS输出仍有转换时间，但比后备

8、式要小；电路更简单，成本低，可靠性高；逆变器同时有充电功能，省掉了后备式UPS的附加充电器，其充电能力要比附加充电器强的多，当要求长延时供电时，无须再增加机外充电设备；由于逆变器与输出直接接在一起，没有转换开关的限制，所