工頻在線式UPS電源和UPS模塊化的優(yōu)缺點(diǎn)

來源：存能電氣  日期：2019-06-10 15:20  瀏覽量：次

　　工頻在線式UPS電源和UPS模塊化的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著自動(dòng)化、信息化地不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力需求越來越旺盛，對(duì)電力保護(hù)要求越來越高，UPS作為保障供電穩(wěn)定性和連續(xù)性的重要設(shè)備，已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

　　UPS發(fā)展到現(xiàn)在，市場(chǎng)上有著各種各樣的機(jī)型，其中工頻機(jī)、高頻機(jī)、模塊化機(jī)型是目前UPS市場(chǎng)上最常見的三種機(jī)型。存能小編將介紹工頻在線式UPS電源和UPS模塊化的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　工頻在線式UPS電源及其優(yōu)缺點(diǎn)

　　工頻在線UPS電源即基于變壓器輸出的UPS，使用SCR晶閘管器件作為整流器元件，整流器調(diào)制工作頻率與電網(wǎng)頻率(50Hz)一致，這種機(jī)型稱為工頻機(jī)。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS的必要組成部分，起升壓作用。因?yàn)閁PS的整流、逆變的兩次變換均為降壓環(huán)節(jié)(SCR的管壓降)，所以在UPS輸出之前必須有一個(gè)環(huán)節(jié)用于升壓，這個(gè)輸出變壓器就是用來實(shí)現(xiàn)這一功能的。

　　目前工頻機(jī)在市場(chǎng)上逐漸萎縮，特別是在數(shù)據(jù)中心和通訊機(jī)房，已經(jīng)逐漸被高頻機(jī)、模塊化UPS所代替。工頻機(jī)也有其自身特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是石油石化、化工、高端制造等行業(yè)，工頻機(jī)仍然是主角，在整個(gè)UPS行業(yè)，工頻機(jī)市場(chǎng)占有率保持在30%以上。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　1、用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)確保測(cè)量數(shù)據(jù)快速、靈活，從而產(chǎn)生快速的控制變量，確保對(duì)充電器及逆變的實(shí)時(shí)控制。

　　2、由于市電環(huán)境的極不穩(wěn)定和易受到一些外部情況的影響，所以對(duì)短路能力及過載能力的要求也更高。將極大地提高負(fù)載設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。

　　3、獨(dú)有標(biāo)配的輸入/輸出變壓器，使電流隔離免受輸入影響。在工業(yè)環(huán)境中，有些外部設(shè)備是大的干擾輸入，如泵、發(fā)動(dòng)機(jī)等等。這些干擾容易造成電流波動(dòng)，影響負(fù)載的安全，因此，電流隔離對(duì)于這領(lǐng)域尤為重要。

　　4、主要設(shè)計(jì)在苛刻的工業(yè)環(huán)境下使用，防護(hù)等級(jí)達(dá)到了IP54，而高頻UPS電源不具備這種適應(yīng)能力。

　　缺點(diǎn)

　　輸入功率因數(shù)低，功耗大，效率低，體積大，笨重，價(jià)格高，可靠性低；優(yōu)點(diǎn)是制造相對(duì)容易，尤其是采用手工作業(yè)影響也不大，要求一致性相對(duì)低一些。

　　模塊化UPS電源及其優(yōu)缺點(diǎn)

　　模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨(dú)做成一個(gè)個(gè)功率模塊，然后每個(gè)模塊并聯(lián)輸出，另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元，這樣整臺(tái)UPS就是一個(gè)個(gè)模塊疊加而成。模塊化UPS最大的特點(diǎn)是，功率部分很容易實(shí)現(xiàn)冗余功能，只要UPS帶載功率富余量大于單個(gè)模塊功率，UPS功率部分即可實(shí)現(xiàn)“N+1”冗余，從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個(gè)好處就是可用性高，當(dāng)某個(gè)模塊故障時(shí)，直接更換模塊，維修時(shí)間非常短，維修非常方便。另外，模塊化UPS還經(jīng)常提到“邊成長邊投資”的模式，即用戶可以在初始建設(shè)時(shí)購買較少的功率模塊，在業(yè)務(wù)增長用戶設(shè)備增加后再購買功率模塊進(jìn)行UPS擴(kuò)容。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　1.模塊化UPS電池的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性，功率模塊的設(shè)計(jì)概念是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可隨意移除和安裝而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行及輸出，使投資規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”，讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長”，既滿足了后期設(shè)備的隨需擴(kuò)展，又降低了初期購置成本。

　　2.采用N+X冗余技術(shù)，性能可靠，為冗余可升級(jí)系統(tǒng)，可根據(jù)客戶需求進(jìn)行升級(jí)。減少了系統(tǒng)本身和負(fù)載的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，使負(fù)載受模塊化UPS保護(hù)時(shí)間全面提升。

　　3.綠色電源，高效節(jié)能，輸入功率因數(shù)PF≥0.99，其逆變效率可達(dá)98%以上，從而提高了整機(jī)工作效率，降低了損耗、節(jié)省了電能。

　　4.智能化配電系統(tǒng)，模塊化UPS電源的輸入和輸出一體化配電集成系統(tǒng)，與UPS主機(jī)配套使用，鋰電池安裝于與UPS主機(jī)的電池柜內(nèi)。

　　5.模塊化UPS工作效率高，功率密度大，機(jī)型由各個(gè)模塊組成，可實(shí)現(xiàn)熱插撥功能，且各模塊機(jī)架可完全分離，便于用戶以后的擴(kuò)容或減容，使用方便。

　　6.模塊化UPS電池便于安裝、維護(hù)、更換、升級(jí)，降低了維護(hù)難度、減少了維護(hù)時(shí)間，且各模塊尺寸均按照標(biāo)準(zhǔn)19英寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了用戶的初期購置成本。

　　7.塔式/機(jī)架式靈活選擇，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行靈活的配置，并機(jī)共用鋰電池包，減少占地面積，節(jié)省電池系統(tǒng)的投資成本。

　　缺點(diǎn)

　　1.模塊化UPS電源發(fā)展的難點(diǎn)主要集中在功率密度的提高和并聯(lián)數(shù)量的增加及降低價(jià)格三個(gè)方面。同功率負(fù)載能力下的預(yù)算費(fèi)用會(huì)比傳統(tǒng)UPS要高不少，產(chǎn)品成本會(huì)增加。

　　2.組成的模塊化UPS臺(tái)數(shù)越多，故障點(diǎn)越多，系統(tǒng)可靠性降低。

　　3.受到體積的限制，在UPS模塊功率加大的情況下，散熱就成了大問題。

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，重要性越來越高，UPS無疑需要匹配這種要求，UPS電源具有如此眾多的優(yōu)點(diǎn)，模塊化UPS必將引起不間斷電源新的革命，進(jìn)而成為未來UPS系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。