UPS的發展趨勢
2005/2/25 8:41:33 電源在線網
1.一個智能化的UPS的硬件部分,基本上是由普通的UPS加上一臺微機系統組成。微機系統通過各類信息的分析綜合,除完成UPS相應部分正常運行的控制功能外,還應完成以下功能(德國AEG SVS Protect系列UPS已經實現這一點);
① 對運行中的UPS進行實時監測,對電路中的重要數據信息進行分析處理,從中得出各部分電路工作是否正常。
、 在UPS發生故障時,能根據檢測結果,及時進行分析,診斷出故障部位,并給出處理方法。
、 完成部分控制工作,在UPS發生故障時,根據現場需要及時采取必要的自身應急保護控制動作,以防故障影響面的擴大。
、 完成必要的自身維護。能根據不同電池的不同要求,對電池進行不同的充電,并自動完成電池狀態測試與維護。
、 自動顯示所監測的數據信息,在設備運行異常或發生故障時,能夠實現自動記錄有關信息,并形成檔案,供工程技術人員查閱。
、 能夠用程序控制UPS的啟動或停止,實現無人值守的自動操作。
⑦ 具有交換信息功能,可以隨時向計算機輸入或從聯網機獲取信息。
2.完全數字化
AEG SVS Protect系列UPS采用最新的數字信號器DSP,實現了UPS系統的100%數字化運行。在此系列UPS中,AEG SVS公司還采用了三重微處理器冗余系統,用三個有獨立供應電源的微處理器來控制整流器、逆變器和靜態電子旁路,因而更高地提高了系統的數字化程度和可靠性。
3.12脈沖整流技術
AEG SVS Protect系列機型采用12脈沖整流器。采用12脈沖整流器的明顯好處是:將UPS的輸入功率因數有效值PF提高到0.95以上,將UPS的總輸入偕波電流分量下降到8%以下,因而也降低了輸入電壓偕波失真度;12脈沖整流器,再加上內置輸入隔離變壓器,大大提高了UPS電源對外界瞬態尖峰干擾的保護能力。
輸入直流電源所包含的交流紋波分量少,有利于延長電池的壽命。(比較:6脈沖整流器需要在前端加上L-C輸入濾波器后才可以將UPS的輸入功率因數有效值PF到0.95以上,但其總的電流偕波分量只是從原來的30%下降為10%左右,而且如此以來將大大增加UPS的總體成本。
4.高頻化
第一代UPS的功率開關為可控硅,第二代為功率晶體管,第三代為場控型器件(MOSFET和IGBT)。功率晶體管開關速度比可控硅要高一個數量級,場效應晶體管MOS-FET比功率晶體管要高一個數量級,而IGBT功率器件電流容量比MOSFET大得多,且導通電阻小,工作頻率比MOSFET低,但也可以使功率變換電率的載波頻率高達50KHz。變換電率頻率的提高,使得用于濾波的電感、電容大大減少,UPS效率、噪音、體積、動態響應特性和精度大大提高。
5.冗余并機技術
德國AEG SVS公司開發新的應用技術,目前其并機技術可說是處于業界領先地位。通過幾個UPS冗余并機運行,可以更進一步提高系統的供電可靠性。冗余運行意味著在負載基本需求之外至少再安裝一臺UPS。通過CAN總線技術,可組成UPS系統(至少兩臺UPS)
AEG UPS并機運行模式不需另外加設中央控制部件,負載均分。如果某一臺UPS單機發生故障,則被立刻關閉,其他的UPS系統會自動承擔全部載,對負載不會產生任何影響。AEG通過獨一無二的靈活多主機技術(FMMT)來保證系統安全可靠萬無一失。AEG的CAN總線高速、有效的通訊實現了FMMT技術。如果兩個主機的任意一個出現故障,另一臺機將會即刻自動地接管主控功能。
6.綠色化
各種用電設備及電源裝置產生的偕波電流及滯后電流嚴重污染電網,隨著各種政策法規的出臺,對無污染的綠色電源裝置的呼聲俞來育高。UPS除加裝高效輸入濾波器外,還應在電網輸入端采用功率因數校正技術,這樣既可消除本身由于整流濾波器電路產生的偕波電流,又可補償功率因數,使UPS的輸入功率因數達0.98以上。
① 對運行中的UPS進行實時監測,對電路中的重要數據信息進行分析處理,從中得出各部分電路工作是否正常。
、 在UPS發生故障時,能根據檢測結果,及時進行分析,診斷出故障部位,并給出處理方法。
、 完成部分控制工作,在UPS發生故障時,根據現場需要及時采取必要的自身應急保護控制動作,以防故障影響面的擴大。
、 完成必要的自身維護。能根據不同電池的不同要求,對電池進行不同的充電,并自動完成電池狀態測試與維護。
、 自動顯示所監測的數據信息,在設備運行異常或發生故障時,能夠實現自動記錄有關信息,并形成檔案,供工程技術人員查閱。
、 能夠用程序控制UPS的啟動或停止,實現無人值守的自動操作。
⑦ 具有交換信息功能,可以隨時向計算機輸入或從聯網機獲取信息。
2.完全數字化
AEG SVS Protect系列UPS采用最新的數字信號器DSP,實現了UPS系統的100%數字化運行。在此系列UPS中,AEG SVS公司還采用了三重微處理器冗余系統,用三個有獨立供應電源的微處理器來控制整流器、逆變器和靜態電子旁路,因而更高地提高了系統的數字化程度和可靠性。
3.12脈沖整流技術
AEG SVS Protect系列機型采用12脈沖整流器。采用12脈沖整流器的明顯好處是:將UPS的輸入功率因數有效值PF提高到0.95以上,將UPS的總輸入偕波電流分量下降到8%以下,因而也降低了輸入電壓偕波失真度;12脈沖整流器,再加上內置輸入隔離變壓器,大大提高了UPS電源對外界瞬態尖峰干擾的保護能力。
輸入直流電源所包含的交流紋波分量少,有利于延長電池的壽命。(比較:6脈沖整流器需要在前端加上L-C輸入濾波器后才可以將UPS的輸入功率因數有效值PF到0.95以上,但其總的電流偕波分量只是從原來的30%下降為10%左右,而且如此以來將大大增加UPS的總體成本。
4.高頻化
第一代UPS的功率開關為可控硅,第二代為功率晶體管,第三代為場控型器件(MOSFET和IGBT)。功率晶體管開關速度比可控硅要高一個數量級,場效應晶體管MOS-FET比功率晶體管要高一個數量級,而IGBT功率器件電流容量比MOSFET大得多,且導通電阻小,工作頻率比MOSFET低,但也可以使功率變換電率的載波頻率高達50KHz。變換電率頻率的提高,使得用于濾波的電感、電容大大減少,UPS效率、噪音、體積、動態響應特性和精度大大提高。
5.冗余并機技術
德國AEG SVS公司開發新的應用技術,目前其并機技術可說是處于業界領先地位。通過幾個UPS冗余并機運行,可以更進一步提高系統的供電可靠性。冗余運行意味著在負載基本需求之外至少再安裝一臺UPS。通過CAN總線技術,可組成UPS系統(至少兩臺UPS)
AEG UPS并機運行模式不需另外加設中央控制部件,負載均分。如果某一臺UPS單機發生故障,則被立刻關閉,其他的UPS系統會自動承擔全部載,對負載不會產生任何影響。AEG通過獨一無二的靈活多主機技術(FMMT)來保證系統安全可靠萬無一失。AEG的CAN總線高速、有效的通訊實現了FMMT技術。如果兩個主機的任意一個出現故障,另一臺機將會即刻自動地接管主控功能。
6.綠色化
各種用電設備及電源裝置產生的偕波電流及滯后電流嚴重污染電網,隨著各種政策法規的出臺,對無污染的綠色電源裝置的呼聲俞來育高。UPS除加裝高效輸入濾波器外,還應在電網輸入端采用功率因數校正技術,這樣既可消除本身由于整流濾波器電路產生的偕波電流,又可補償功率因數,使UPS的輸入功率因數達0.98以上。
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