《论文 对提高UPS供电可靠性技 术的思考1(定稿)》.doc

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1、对提高UPS供电可靠性技术的思考唐从福何涛罗志勇赤天化股份有限公司（贵州赤水邮编564707）摘要UPS的使用己取得共识，就其重要性得以体现，但如何更进一步提高它的安全可靠性值得引起更进一步的思考,在文中提出几套提高UPS可靠性的思路供大家同行选型时参考。关键词UPS在线式后备式互动式旁路主从备份输出主从备份兀余并联供电UPS是我公司乃至于全国各重要部门供电必不可少的设备2—。全国山于供电的紧张缺失，导致大面积的拉闸限电，严重限制了数字化建设的步伐和质量。例如，很多工厂山于限电无法全速运转，户外的无线通信业务山于停电无法止常运行，金融信息

2、网络系统山于电网质量导致数据传输变慢、异常或部分停业，部门信息化建设工作山于停电不得不延期等等，这一切说明电力系统的供电质量和可靠性对于数字化建设起到至关重要的作用。因此，系统工程师在做数字化系统设计时必须充分考虑电源系统的可靠性。目前比较可靠的方法就是采用高质量的不间断电源UPS。UPS在电网止常时能够给齐类信息化设备提供高质量的交流电源，在电网异常吋能够将后备电池纽•的H流能量转化为稳定的交流电源供给负载设备使用，并口在电网掉电过程屮可以保证输出没有“间断”，确保信息设备的安全运行。大量的现场运行数据和理论分析也表明，引进ups电源除

3、了可以解决上述的交流供电中断的影响外，还可以消除止弟交流电网供电中的各种高频杂波、电压浪涌、陷落、瞬间断电等电力干扰对信息设备的危害，保证信息网络时刻安全运行。我公司UPS承载着对合成、尿素DCS装置及现场部分重要仪表的供电重任，它的任何闪失，均会对生产造成极大的损失，英重要性不可替代。可见,为了保证数字化建设的顺利进行,釆用高可靠的UPS供电方案是最为有效的、高可靠的电源解决方案。本文将先介绍一下UPS的相关基本知识，然后就几种提高UPS供电可靠性的系统技术方案，谨供系统工程师做电源方案设计时参考。一、不间断电源UPS的相关知识1.UP

4、S具有以下功能：①电网电压止常时，除了输出纯净、稳定口连续不间断的交流电源外，还可以对电池进行充电，储存后备能-最。②在电网异常时（欠压、过压、掉电、干扰等）利用电池纽•的能量対用电设备提供不间断的交流输出，“不间断”i般指输出电压波形为零的时间不大于1Orriso因而,UPS可以保证计算机等信息设备即使是在恶劣的电网条件下也能安全正常运行。图1、交流电网电床陷落图2、交流电网过斥图3、交流电网断电图4、交流电网杂讯1.UPS的分类及主要特点从UPS技术特点來看，UPS的分类一般以输岀逆变器工作方式来区分，通常可分为后备式、在线式两大类型

5、。近年来也有将后备式电源中的一•个特例独立出來，称之为在线互动式，但严格來说，仍然是后备式一类。（1）在线式UPS：A^输出电压稳定性好±3%B、波形失真度小THD<3%C、零中断D、输入、输出能最形式全隔离并II将充电器和逆变器有效合并成为一体双向逆变器，虽然减少了系统的成本，但增加了一淀的控制难度。图7、在线互动式UPS原理框图市电沐器）■△彳逆交Vt＞0MI滤波卜D输出我公司UPS是图5的改进型（型号为爱克赛BP11I80KVAUPS）0原理框图如下：图5、在线式UPS原理框图（2）后备式UPS：A、电网止常时的整机效率高＞95

6、%B、电网止常时无噪音C、切换时间＜10msD、价格较低电地从1997年7月引进并使用此项技术，在其外部引入ATS电源切换以来，UPS外部可靠性大大提升，使用情况良好。但是否还有提升的空间呢？答案是肯定的，有（当出现逆变器故障时）。图6、后备式UPS原理框图二、提高UPS电源供电可靠性的参考解决方案从上面的原理框图可以得知，UPS本身己经具备了双路的电源供电备份，具备较高的系统可靠性，可以满足一般信息设备对电源可靠性的要求。但是随着⑶互动式UPS：具备与后备式电源相同的特点，近年來信息数据几何倍数的快速增长和高度重要性,在某些特别重要的场

7、介，讥一的UPS供电己经无法满足客八对电源可靠性的耍求了，必须有更好的电源供电方案來确保这些重要数据及网络的安全。所以，本文针对在兀余并机技术上的应用进行分析与拓展。以下介绍三种在工程应用中可以十分有效提高可靠性的方案：串联备份供电方式、输出主从备份方式、冗余并联备份供电方式。上述三种供电方案的改进将以数竄级的效果提高电源系统的可靠度，在工程应用中基本上可以达到真正意义上的零电源故障。因此用户在进行高可靠供电系统设计吋，可以根据负载的供电要求选择合适的高可靠供电方案，实现供电系统的安全与可靠。1.旁路主从备份供电方式:如上图所示，以在线式

8、UPS为例，两台UPS或逆变器的输出同时送到兀余转换器，经兀余转换器再给负载供电；正帘吋兀余转换器让主输入的电源(例如UPS1)对负载供电，当主输入电源故障时冗余转换器快速将负载转移到备份输入