离线式UPS的特点是设备转换效率高,系统易于维护,因此价格相对比较低廉,受到了大多数用户的青睐,并在此基础上又发展出EPS(事故应急电源系统)技术。
1.3 在线互动式UPS结合了在线式UPS供电质量高和离线式UPS设备效率高的特点,可以根据负载的具体条件确定供电方式,其工作原理如图3所示。
图3 在线互动式UPS供电系统
2 UPS技术的应用
公共电网连接着成千上万各种各样的负载,其中带有感性、容性、开关电源等特性的用电负载不仅从电网中获得电能,还会反过来对电网本身造成影响,造成市电电压波形畸变或频率漂移,恶化公共电网的供电品质。此外,意外发生的自然和人为事故,如地震、雷击、发电机工作状态不稳定、输变电系统断路或短路等,都会危害到电力的正常供应,从而影响负载的正常工作。电网中经常发生并对负载工作产生干扰或破坏的故障主要有电涌、高压尖脉冲、暂态过电压、电压下陷、线路噪声、频率偏移、持续低电压、市电中断等。
为了有效防止电网故障对国民经济造成损失,UPS技术应运而生,并随着现代电力电子科技的进步不断推陈出新,逐渐发展成为以高度可靠、性能齐全、高度智能化为主要特点的局部供电中心。一般来说,UPS具备以下技术特性,以确保用电负载的正常工作:
(1)可靠性高,设备检修和维护方便。
(2)抗干扰性高,能够主动适应不同品质的电源和负载。
(3)设备具有防雷击及抗浪涌的功能。
(4)系统过载能力强,可以承受比较大的瞬态冲击电流。
(5)具备智能化监控功能,实现系统自动调节和自我保护。
3 UPS设备维护
3.1 UPS的冗余技术和在线维护(热插拔)
早期的UPS电源采用主备方式,其备用电源的容量和主电源相同,造成电源成本增加,而且在主备转换时还会造成电能中断。目前蓄电池组和开关整流器的并联及热插拔(Ⅳ+l冗余供电方式)已经取代主备方式,成为UPS电源的基本运行方式,使得电源的可靠性能大幅度提高。Ⅳ+1冗余供电方式不仅降低了电源的成本,并且保证了供电过程不中断。这种冗余供电方式的实质是通过并联平行操作的电源模块提供分布式电源,所有的模块并联运行并平均负担当前的负载,电源阵列比额定容量多配置1个功率模块,当1个模块出现故障时,特设的电路将故障模块从负载上断开,其他模块将立即支持所有负载,使其连续不问断地供电。替换模块后,UPS的控制电路和蓄电池仍然可以在线运行。这种灵活的模块化设计,使用户可以自行堆叠电池模块,以增加UPS的输出功率,延长供电时间,大大增强了电源的可靠性。
来源:电力建设