UPS，全稱Uninterruptible Power System，是一種先進的電力保障設(shè)備，具有不間斷供電能力。內(nèi)置儲能裝置如電池組，能在主電源中斷時迅速接管，保護負載設(shè)備。其核心部件是逆變器，能將直流電轉(zhuǎn)為交流電，輸出穩(wěn)定電壓和頻率，為電子設(shè)備提供高質(zhì)量電力保障。UPS廣泛應(yīng)用于計算機、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等領(lǐng)域，尤其在數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、銀行等關(guān)鍵場所不可或缺。此外，UPS還具備多種安全保護功能，確保設(shè)備安全。總之，UPS是一種高效、穩(wěn)定、安全的電力保障設(shè)備，能避免電力中斷帶來的損失。下面本文就帶大家更深入了解UPS不間斷電源。
▌01 UPS的作用、功能和結(jié)構(gòu)
（1）ups的作用
市電電網(wǎng)提供的電力供應(yīng)，看上去正常，可是不可靠:表面正常的電力，實際上危機四伏。
電源中斷：
● 數(shù)據(jù)丟失，通信中斷，商機延誤......—— 直接損失以每分鐘5000-100000元計
● 設(shè)備停運，儀表失靈，手術(shù)中斷......—— 間接經(jīng)濟損失無法估量
電源污染：
● 瞬態(tài)尖峰、電源浪涌、高壓脈沖造成服務(wù)器、路由器、磁盤陣列 等設(shè)備硬件損壞
● 諧波污染、線間噪聲、頻率漂移造成網(wǎng)絡(luò)傳輸誤碼率大增，數(shù)據(jù)傳輸速度低下
（2）UPS的四大功能
不停電功能——解決電網(wǎng)停電問題
交流穩(wěn)壓功能——能解決網(wǎng)壓劇烈波動問題
凈化功能——解決電網(wǎng)與電源污染問題
管理功能——解決交流動力維護問題
（3）UPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
監(jiān)控平臺也是UPS的最重要組成部分之一。
▌02 UPS主要技術(shù)參數(shù)及相關(guān)配置計算
（1）UPS主要技術(shù)參數(shù)
輸入特性：
1、輸入電壓范圍 輸入電壓范圍寬可減小電池放電機會，延長電池壽命。
2、輸入功率因數(shù) 功率因數(shù)低，輸入無功功率大，諧波電流污染電網(wǎng)，影響干擾其它設(shè)備。
3、主電源頻率允許范圍。
4、輸入電流諧波分量。（PFC、6/12脈沖變壓器）
輸出特性：
1、靜態(tài)穩(wěn)定度。大型為1%，中小型為2%。
2、輸出瞬態(tài)特性。大型5%，中小型8%。
3、輸出過載能力。（如：過載125% 5MIN;150% 10S)
4、輸出功率因數(shù)。（0.8、0.9、1）
5、輸出電壓諧波失真度。典型3%以內(nèi)。
（2）UPS相關(guān)配置及計算
UPS系統(tǒng)基本由以下部分組成：
● UPS主機
● 必選功能件(如BCB BOX等)
● 蓄電池
● 配套電池柜/架, 電池開關(guān)等
● 功能選件( 如防雷, 監(jiān)控,諧波治理，上出線等)
需要進行的計算：
● UPS主機容量計算與選擇
● UPS后備電池的容量計算與選擇
（3）UPS容量計算與選擇
首先獲得負載的總功耗,并統(tǒng)一單位到KVA
例如:一般個人計算機負載約200VA，小型服務(wù)器負載約1500VA，大中型服務(wù)器負載約3000VA
電流I(A安培)及 功耗W（瓦特）與VA的轉(zhuǎn)換關(guān)系
● VA= I*220
● VA= W/0.8(計算時通?？紤]20KVA以下為0.7，20KVA以上為0.8)
考慮到UPS運行在60-80%的區(qū)間是最佳運行狀態(tài),一般建議在計算時將上面的結(jié)果除以0.8再一次放大
然后在產(chǎn)品手冊中選取最靠近的功率產(chǎn)品
● 采用恒功率模式計算方式 W/cell ＝ PL/(N×6×η)
▌03 UPS供電方式
集中供電方式：
優(yōu)點：可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的等電位控制，減小傳輸誤碼率。
缺點：初期投資大，單機故障影響大。
分散供電方式：
優(yōu)點：方案布置靈活，故障影響小。
缺點：如整個設(shè)備不能保持同地線，易引發(fā)干擾。
單機供電：
● UPS解決方案中最簡單的一種
● 每一分散地點交流供電系統(tǒng)容量多為6KVA以下
● 各點交流負載獨立地由一臺UPS提供動力保護
● 市電通常就近采用插座輸入
主從機串聯(lián)“熱備份”
● 適合于中小型網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器群、辦公、儀表等應(yīng)用場合
● 由UPS主機、UPS從機、電池系統(tǒng)、配電系統(tǒng)組成
● 配電設(shè)計和工程施工簡單
優(yōu)點：
兩臺甚至多臺UPS基本處于相對獨立、互不干擾的運行狀態(tài)。
對于UPS同步跟蹤性能要求較低。
采用不同型號、不同容量UPS構(gòu)成串聯(lián)熱備份方式。
缺點：
從機長期處于空載運行狀態(tài)、效率低。
從機電池組長期處于浮充狀態(tài)，得到定期帶載放電維護機會少，會影響電池壽命。
從機必須有良好的帶階躍負載能力。
長期運行，主機逆變器=靜態(tài)旁路轉(zhuǎn)換功能良好是關(guān)鍵
無擴容功能。
相對于“并聯(lián)”冗余系統(tǒng)平均無故障時間偏低。
模塊并聯(lián)供電：
●全部交流負載集中供電，由1臺模塊化并聯(lián)UPS供電
● 模塊化UPS包括：機架、可并聯(lián)功率模塊、可并聯(lián)電池模塊、充電模塊等
● 適合于中小型網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器群、辦公、儀表等應(yīng)用場合
● 由機架、UPS功率模塊、電池模塊、配電系統(tǒng)組成
● 功率模塊配置為N+1冗余，減少了MTTR
● 共用輸入、輸出、并聯(lián)的電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)
N+1直接并聯(lián)冗余
● 適合于中大型網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、大樓集中供電、工業(yè)廠礦等應(yīng)用場合
● 由直接并機的N+1臺UPS、電池模塊、配電系統(tǒng)組成
● 系統(tǒng)N+1冗余，可靠性高于單機UPS
● 易于擴容，維護便捷
● 是應(yīng)用最為廣泛的方案
優(yōu)點：
完善的鎖相同步技術(shù)保證多臺UPS直接并聯(lián)時可均分負載電流。
良好的擴容性能（N+1）
避免了“串聯(lián)”熱備份方式的缺點。
缺點：
對設(shè)備本身同步鎖相技術(shù)要求高
對設(shè)備制造技術(shù)要求高——輸出阻抗接近。
對逆變器輸出電壓調(diào)節(jié)性能要求高——分相調(diào)節(jié)
UPS必須同型號、同容量。
多臺并聯(lián)時，旁路也需增加“均流電感”
雙母線：
解決單母線運行方式存在的單點“瓶頸”問題。進一步提高系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)配置復(fù)雜，投資大，安裝調(diào)試要求高。
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