UPS電源的現狀、發展及選配

經過一個多世紀的發展，電力已經成為現代工業最重要的能源基礎。隨著工業文明的不斷進步，現代工業對電力質量的要求越來越高，為了保障工業過程以及日常工作的連續性，UPS應運而生，成功的解決了電力中斷以及電力質量差的問題，廣泛地應用于工業控制、通信、醫療、計算機、交通、銀行、證券等。

1UPS的現狀

經過幾十年的發展，UPS技術El新月異，管理體系不斷完善，功能更加強大，應用范圍也隨著現代科技的發展不斷的擴大。

1.1技術方面

(1)現已廣泛采用與傳統諧振式ZUS、ZCS軟開關不同的廣義軟開關技術，來減小開關損耗，提高開關頻率。這種軟開關就是一種無損緩沖電路，它不但能使開關過程軟化，而且還具有電路簡單，不需要附加諧振網絡，成本低廉的特點。輸入端加裝高效輸入濾波器和有源功率因素校正器，并采用串并聯補償技術，來降低輸入電流失真度，減小UPS電源對市電電源的污染，使其向綠色電能變換型發展。

(2)為實現UPS電源小型化，減小輸出變壓器即輸出濾波器的尺寸，減小電磁干擾，防止高頻變壓器的飽和，目前在韓國采用的是串聯諧振逆變器，再經過隔離變壓器和變頻器組成高頻連接的UPS。

(3)數字控制已成為新型UPS控制技術發展的主流，即廣泛應用數字處理器DSP，盡可能使控制電路全微處理器化。因為數字控制器具有精度高，抗干擾能力強，易于實現對UPS的檢測，故障診斷和隔離，易于實現遙控遙測，易于實現多臺UPS的并聯和熱插撥，易于實現對蓄電池的監控和管理，也就是說，計算機的介入可以使UPS實現智能化管理，可以使電源運行在最優化狀態。

(4)蓄電池是UPS的心臟，目前UPS一般都使用免維護密封鉛酸蓄電池，美國還運用了高功率鉛一空氣備用電源裝置(RPU)取代蓄電池。為增大電池的使用壽命，目前使用一種三階段電池管理方案，即恒流均衡充電，浮充充電和自然放電三大階段，以防止過充、過放?，F已引入以微處理器監控技術為主的電池管理體系，隨時觀察電池的充、放電狀態，對電池充、放電進行雙重保護。

(5)采用冗余技術和熱插撥技術。

(6)采用智能化UPS的管理系統。所謂智能化UPS，是指將傳統的UPS與計算機相連的硬件接口，結合特殊設計的軟件，以提供計算機及數據資料的雙重保護，保證UPS在完成基本功能外，還能對一切故障進行檢測，顯示和處理等，完全實現網絡化監控管理。

1.2管理體系方面

UPS供電系統從產生至今已有40余年，40年的歷程，UPS發展到今天已經不再是孤立的電源技術的發展，UPS本身不再是單獨的電源系統，目前所說的供電機房，已成為一體化網絡系統，集不問斷電源、機柜、電源管理、散熱、電力電纜和數據布線為一體的全套電源供應與管理整體方案。這就大大便利于用戶的選購、安裝、維護和擴容，降低日常管理和維護的成本，并能對整個網絡中的硬件設備、運行程序和數據以及數據的傳輸途徑進行全面保護，使之成為不間斷供電網絡，此網絡還具有可靠性高，抗干擾能力強，過載能力強，智能化監控及防雷擊、防浪涌等功能。

1.3設計原理和工作方式方面

目前可以分為離線式、在線式、在線互動式三種UPS。

(1)離線式UPS，也稱為后備式UPS，以小功率(5kVA)為主，主要特點是轉換效率高，易于維護，且價格低廉，轉換時間為幾ms，為絕大多數中小功率用戶首選。

(2)在線式UPS以大中(5kVA以上)功率為主，供電轉換時間為零，供電質量高，可以向用戶的負載提供純凈、穩壓、穩頻、抗干擾和波形失真極小的正弦波，但價格昂貴。

(3)在線互動式UPS以網絡使用為主，它結合了離線式轉換效率高和在線式供電質量高的特點，與離線式相比，切換時間短。