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技术前沿:UPS电源六大发展趋势

北极星输配电网  来源:UPS应用    2016/4/1 9:46:03  我要投稿  
所属频道: 电能质量  关键词:UPS电源 逆变器 滤波器

北极星输配电网讯:UPS电源系统作为顺应电力市场需求发展起来的高技术产品,它具有明显的电力保护功能:当市电断电时,不间断地向负载继续供电;在市电不稳定的时候,可以避免负载遭受欠压、浪涌冲击等的危害,并全面地改善供电质量;当供电系统(包括UPS)故障时,能给负载(特别是计算机和网络系统)以全面的保护,并起到过载、短路、电池过放等防护,为负载提供一个稳定的工作环境。

随着IT系统逐步走向集中管理,企业对UPS电源保护系统的应用将更加深入。UPS的应用将呈现出从单机向冗余结构变化,从注重系统的可靠性向注重系统的可用性变化,从单纯供电系统向保证整个IT运行环境变化等趋势。而随着信息技术、电子技术、控制技术的发展,各种先进技术已广泛应用在UPS的设计开发和生产过程中,UPS的技术将出现以下六大发展趋势。

1、智能化

智能系统通过对各类信息的分析综合,除完成UPS相应部分正常运行的控制功能外,还应完成对运行中的UPS进行实时监测,对电路中的重要数据信息进行分析处理,从中得出各部分电路工作是否正常等功能;在UPS发生故障时,能根据检测结果,及时进行分析,诊断出故障部位,并给出处理方法;根据现场需要及时采取必要的自身应急保护控制动作,以防故障影响面的扩大;完成必要的自身维护,具有交换信息功能,可以随时向计算机输入或从联网机获取信息。

2、数字化

UPS采用最新的数字信号控制器(DSP)加以数字化的霍儿传感器件,实现了UPS系统的100%数字化运行。还采用了多重微处理器冗余系统,用多个有独立供应电源的微处理器来控制整流器、逆变器和内部静态旁路,因而提高了系统的数字化程度和可靠性。

3、高频化

第一代UPS的功率开关为可控硅,第二代为大功率晶体管或场效应管,第三代为IGBT(绝缘栅双极晶体管)。大功率晶体管或场效应管开关速度比可控硅要高一个数量级,而IGBT功率器件电流容量和速率又比大功率晶体管或场效应管大得多和快的多,使功率变换电路的工作频率高达50kHz。变换电路频率的提高,使得用于滤波的电感、电容以及噪音、体积等大为减少,使UPS效率、动态响应特性和控制精度等大为提高。

4、冗余并机技术

通过开发新的应用技术,可实现UPS内的多模块冗余并机运行,不需另外加设中央控制部件,负载均分,某一模块出现问题时,负载自动转移,维修可带电热插拔,大大提高单台UPS的供电可靠性。再加上多台UPS组成的系统冗余运行,如果某一台UPS单机发生故障,则被立刻关闭,其他的UPS系统会自动承担全部负载,对负载不会产

5、集成化

随着信息化的发展,电源保护的应用领域不断扩大和要求不断提高,UPS要达到这些需求难以独善其身,必须对整个用电系统所涉及的环节进行控制,UPS从初始的设备保护和系统保护的纯后备电源技术发展到今天的信息保护、智能管理和整体机房集成一体化应用,其内涵已扩展到发电、配电、变换、不间断电源、机房、动力设备、电力电缆、数据布线、环境监控及系统管理等方面,已不是最初意义上的UPS,UPS设备只是该系统的核心部件。

从UPS的电源技术来看,在电源输出特性的不断优化基础上,对电源输入特性的研究,使电磁兼容性、低谐波污染成为重要指标,谐波处理技术和电磁兼容设计可以改善电源对电网的负载特性,减少对其他设备的*,提高电源的源效应,绿色电源的概念开始为人们所注重。电子技术和计算机技术的发展,除了使UPS的电源性能得到极大提升外,其网络管理可实现远程监控,数字化电源控制技术使产品具备了定制功能,智能化的设计使其成为高度智能化的可监、可控和自适应的设备。

以信息化建设角度,UPS从过去侧重电气性能指标、可靠性和质量方面,发展到统一标准、规范,采用模块化和并联冗余技术,系统地考虑各供、用电设备和环节以及系统TCO,提高UPS用电所涉及的整个系统可靠性、可用性、可管理性、可维护性和可扩展性。集成一体化应用为用户提供了完整和有效的电源应用解决方案,这种拓展方向适应了信息化建设的需要,但是为满足这一需求的变化,对UPS厂商来说,尤其是国内厂商,仍有许多工作要做。

6、绿色化

各种用电设备及电源装置产生的谐波电流严重污染电网,随着各种政策法规的出台,对无污染的绿色电源装置的呼声越来越高。UPS除加装高效输入滤波器外,还应在电网输入端采用功率因数校正技术,这样既可消除本身由于整流滤波电路产生的谐波电流,又可补偿输入功率因数。整流器使用IGBT技术,可将输入功率因数提高到接近于1,对电网的污染已降到了近似阻性负载的水平。

原标题:前沿|UPS电源六大发展趋势

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