深入了解UPS不间断电源

UPS全称不间断电源系统，是一种具有不间断供电能力的先进供电设备。内置储能装置，如电池组，可在主电源中断时快速接管，保护负载设备。其核心部件是逆变器，可以将DC转换成交流电，输出稳定的电压和频率，为电子设备提供高质量的电源保障。UPS广泛应用于计算机中、网络系统等领域，尤其是数据中心、医院、银行等重点场所不可或缺。此外，UPS还具有多种安全保护功能，确保设备安全。总之，UPS是一种高效的、稳定、安全的电力保障设备可以避免电力中断造成的损失。下面这篇文章将带你了解更多关于UPS不间断电源的知识。▌01 ups的角色、功能和结构（1）ups的作用主电网提供的电源看起来很正常，但并不可靠:表面上的正常力量，其实是危险的。电源中断：●数据丢失通信中断商机延误.——的直接损失是每分钟5000-10万元●设备停运仪表故障作业中断.——间接经济损失是无法计算的电力污染：●瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲导致服务器、路由器、磁盘阵列和其他设备的硬件损坏●谐波污染、线间噪声、频率漂移导致网络传输的误码率大大增加，数据传输速度低（2）UPS四大功能不间断供电功能——解决停电问题交流稳压功能——，解决电网电压剧烈波动问题净化功能——，解决电网和电源污染问题管理功能——解决交流电源维护问题（3）UPS系统结构监控平台也是UPS最重要的组成部分之一。▌02UPS主要技术参数及相关配置计算（1）不间断电源主要技术参数的输入特性：1、输入电压范围宽的输入电压范围可以减少电池放电的机会，延长电池寿命。2、输入功率因数低，输入无功功率高，谐波电流污染电网，影响和干扰其他设备。3、主电源频率允许范围。4、输入电流的谐波分量。PFC、6/12脉冲变压器）输出特性：1、静态稳定度。大型为1%，中小型为2%2、输出瞬态特性。大型5%，中小型8%3、输出过载能力。如：过载125%5MIN;150%10S)4、输出功率因数。8、9、1）5、输出电压的谐波失真。典型3%以内。2）UPS相关配置和计算UPS系统基本上由以下部分组成：●UPS主机●所需功能部件(如BCBBOX等)●电池●配套电池柜/机架电池开关等●功能选项(如防雷监控谐波治理电源及插座等)需要进行的计算：●UPS主机容量的计算和选择●UPS备用电池容量的计算和选择（3）UPS容量的计算和选择首先得出负载的总用电量，统一单位到KVA，比如:个人电脑平均负载约200VA，小型服务器负载约1500VA，大中型服务器负载约3000VA current I(A安培)及功耗W（瓦特）与VA ●VA=I的变换关系*220●VA=W/8(计算时，通常认为20KVA以下的值为0.20KVA以上为0.8)考虑到UPS运行速度为60-80%区间为最佳运行状态，一般建议计算时将上述结果除以0.8再次放大，然后选择产品手册中最接近的功率产品●使用恒功率模式计算方法w/cell＝PL/N×6×η)▌03UPS供电方式集中供电方式：优点：可以实现网络设备资源的等电位控制，降低传输误码率。缺点：前期投入大，单机故障影响大。分散供电方式：优点：方案布局灵活，故障影响小。缺点：如果整个设备可以 不要保持同一根接地线，这样容易造成干扰。单机供电：●最简单的UPS解决方案●各分散地点的交流供电系统容量大多小于6KVA ●各点的交流负荷由一台UPS独立供电●市电通常通过附近的插座与主从机串联“热备份”●适用于中小型网络、服务器群、办公、仪器和其他应用●由UPS主机提供、UPS从机、电池系统、配电系统的组成●配电设计和工程施工简单的优点：两个甚至更多的UPS基本都是独立的、无干扰运行状态。对UPS同步跟踪性能要求低。采用不同型号、不同容量的UPS形成串联热备份模式。缺点：从机长时间处于空载运行状态、效率低。从电池组长期处于浮充状态，定期带载放电维护的机会很少，会影响电池寿命。从机必须具有良好的阶跃负载能力。长期运行，主逆变器=良好的静态旁路转换功能是关键的非扩展功能。相对于“并联”冗余系统的平均故障间隔时间很低。模块并联供电：●所有交流负载以集中方式供电，由一个模块化并联UPS供电●模块化UPS包括：机架、可并联功率模块、可并联电池模块、充电模块等●适用于中小型网络、服务器群、办公、仪器和其他应用●靠机架、UPS功率模块、电池模块、配电系统组成●电源模块配置为N 1冗余，减少了MTTR●共享输入、输出、并联的电池系统、控制系统N 1直接并行冗余●适用于大中型网络、数据中心、大楼集中供电、工业工厂矿山和其他应用●直接并联的N 1 UPS、电池模块、配电系统组成●系统N 1冗余，比单台UPS可靠性更高●易于扩展，维护方便●是应用最广泛的方案优势：完美的锁相同步技术，保证了多台UPS直接并联时，负载电流可以均分。良好的扩容性能（N+1）避免了“串联”热备份模式的缺点。缺点：同步锁相技术对设备本身的要求高，对设备制造技术的要求也高——输出阻抗接近。逆变器输出电压调节性能高——分相调节UPS必须是同一型号、同容量。当多个单元并联时，旁路也需要增加“均流电感”双母线：解决单点单总线运行模式“瓶颈”问题。进一步提高系统可靠性。系统配置复杂，投资大，安装调试要求高。