UPS电源的现状、发展及选配_技术

　　经过一个多世纪的发展，电力已经成为现代工业最重要的能源基础。随着工业文明的不断进步，现代工业对电力质量的要求越来越高，为了保障工业过程以及日常工作的连续性，UPS应运而生，成功的解决了电力中断以及电力质量差的问题，广泛地应用于工业控制、通信、医疗、计算机、交通、银行、证券等。

　　1 UPS的现状

　　经过几十年的发展，UPS技术El新月异，管理体系不断完善，功能更加强大，应用范围也随着现代科技的发展不断的扩大。

　　1．1技术方面

　　（1）现已广泛采用与传统谐振式ZUS、ZCS软开关不同的广义软开关技术，来减小开关损耗，提高开关频率。这种软开关就是一种无损缓冲电路，它不但能使开关过程软化，而且还具有电路简单，不需要附加谐振网络，成本低廉的特点。输入端加装高效输入滤波器和有源功率因素校正器，并采用串并联补偿技术，来降低输入电流失真度，减小UPS电源对市电电源的污染，使其向绿色电能变换型发展。

　　（2）为实现UPS电源小型化，减小输出变压器即输出滤波器的尺寸，减小电磁干扰，防止高频变压器的饱和，目前在韩国采用的是串联谐振逆变器，再经过隔离变压器和变频器组成高频连接的UPS。

　　（3）数字控制已成为新型UPS控制技术发展的主流，即广泛应用数字处理器DSP，尽可能使控制电路全微处理器化。因为数字控制器具有精度高，抗干扰能力强，易于实现对UPS的检测，故障诊断和隔离，易于实现遥控遥测，易于实现多台UPS的并联和热插拨，易于实现对蓄电池的监控和管理，也就是说，计算机的介入可以使UPS实现智能化管理，可以使电源运行在最优化状态。

　　（4）蓄电池是UPS的心脏，目前UPS一般都使用免维护密封铅酸蓄电池，美国还运用了高功率铅一空气备用电源装置（RPU）取代蓄电池。为增大电池的使用寿命，目前使用一种三阶段电池管理方案，即恒流均衡充电，浮充充电和自然放电三大阶段，以防止过充、过放。现已引入以微处理器监控技术为主的电池管理体系，随时观察电池的充、放电状态，对电池充、放电进行双重保护。　　　

（5）采用冗余技术和热插拨技术。

　　（6）采用智能化UPS的管理系统。所谓智能化UPS，是指将传统的UPS与计算机相连的硬件接口，结合特殊设计的软件，以提供计算机及数据资料的双重保护，保证UPS在完成基本功能外，还能对一切故障进行检测，显示和处理等，完全实现网络化监控管理。

　　1．2管理体系方面

　　UPS供电系统从产生至今已有40余年，40年的历程，UPS发展到今天已经不再是孤立的电源技术的发展，UPS本身不再是单独的电源系统，目前所说的供电机房，已成为一体化网络系统，集不问断电源、机柜、电源管理、散热、电力电缆和数据布线为一体的全套电源供应与管理整体方案。

　　这就大大便利于用户的选购、安装、维护和扩容，降低日常管理和维护的成本，并能对整个网络中的硬件设备、运行程序和数据以及数据的传输途径进行全面保护，使之成为不间断供电网络，此网络还具有可靠性高，抗干扰能力强，过载能力强，智能化监控及防雷击、防浪涌等功能。

　　1．3设计原理和工作方式方面

　　目前可以分为离线式、在线式、在线互动式三种UPS。

　　（1）离线式UPS，也称为后备式UPS，以小功率（5kVA）为主，主要特点是转换效率高，易于维护，且价格低廉，转换时间为几ms，为绝大多数中小功率用户首选。

　　（2）在线式UPS以大中（5kVA以上）功率为主，供电转换时间为零，供电质量高，可以向用户的负载提供纯净、稳压、稳频、抗干扰和波形失真极小的正弦波，但价格昂贵。

　　（3）在线互动式UPS以网络使用为主，它结合了离线式转换效率高和在线式供电质量高的特点，与离线式相比，切换时间短。

　　1．4功能方面

　　UPS除了稳压、稳频、不问断供电基本功能外，逐步增加了自我控制功能、对外告警功能、集中监控功能、环境检测功能、自动开关机功能、联网功能、电池自动补偿和检测功能、低功率损耗功能、直接并机功能、对线性负载和非线性负载具有同等输出的功能，及并机时功用电池或分用电池的功能等。

　　1．5应用方面