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UPS的性能特点

作者: 来源: 发布时间:2009-6-17 10:50:10  点击数:4023

UPS的性能特点

我们按照工作原理对UPS进行分类的静态式情况,介绍他们各自的性能特点。
(1)后备式UPS
它是最早出现的静态式UPS,由蓄电池、充电器、逆变器、自动稳压电路与转换开关组成。技术成熟,价格便宜,其功率多在2kVA以下,最大不超过3kVA,现在应用比较广泛。其性能特点:
① 电网供电时的市电利用率高,在98%以上。
② 输入的功率因数与输入电流谐波的大小由负载的性质决定。
③ 对负载电流的波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载能力等没有严格的限制,输出能力强。
④ 输出电压的稳定度与精度都比较差。
⑤ 电网断电时,输出转换开关受切换电流能力与动作时间的限制,转换时间一般要4~10ms。
鉴于上述情况,后备式UPS只能用于一般要求下的小容量负载设备。
(2)在线互动式UPS
这种UPS由蓄电池、双向逆变器(或称整流/逆变器)、自动稳压器与转换开关组成。它克服了后备式UPS的不足(主要是存在一定的转换时间),同时输出功率也增大到5kVA,属于并联功率传输方式。其性能特点:
①具有后备式UPS的前4个特点,但由于它的逆变器直接接在输出端,处于热备份状态,因而对输出电压尖峰干扰有抑制作用。
②电网供电时可靠性高,同时逆变器给蓄电池充电,且充电能力强。
③电网断电时,UPS的开关转换时间比后备式小得多。如果在输入开关与自动稳压器之间串一电感,逆变器可立即向负载供电,可使转换时间减少到零。
④UPS的输出功率因数有所降低。
鉴于上述特点,在线式互动式UPS用于要求较高的小容量负载设备上。
(3) 双变换在线式UPS
这种UPS由蓄电池、整流器、两个逆变器与静态开关组成。属于串联功率传输方式,输出功率大,目前大功率的UPS多属于这种形式。其性能特点:
①无论电网断电与否,都由逆变器给负载供电,供电质量高。
②电网断电时,UPS输出电压不受任何影响,没有转换时间。
③由于逆变器承担负载的全部功率,使得UPS的输出能力欠缺,并且对负载提出电流峰值因数、过载能力、输出功率因数等方面的限制条件。
④由于当电网供电时两个逆变器都还承担负载的全部功率,使得UPS的整机效率较低:当S<10kVA 时,效率η≤80%;当10kVA≤S≤100kVA时,η=80%~90%;当S>100kVA时,η=90%~92%。
⑤如果其中的整流器采用可控整流时,无功损耗大,输入功率因数低,且输入谐波电流对电网造成较大的污染。
这种UPS现在有采用IGBT—PWM—DSP整流技术或功率因数校正技术,使输入功率因数大大提高(接近1),输入谐波电流也可降低到3%以下,同时还具有一定的节能效果。它可以用于要求高的不同功率(尤其是大功率)的负载设备上。 
(4) 双逆变电压补偿在线式UPS
这种UPS由蓄电池、AC/DC/AC逆变器与DC/AC逆变器组成,它的主电路中采用了交流稳压技术中的电压补偿原理(Delte变换),它属于串并联功率传输方式,输出功率大,同时可以克服双变换在线式UPS的不足。其性能特点:
①具有双变换在线式UPS的前2个特点,即供电质量高,不存在转换时间。
②两个逆变器中有一个逆变器(AC/DC/AC)兼备对输入端功率因数的校正,可使功率因数提高到0.99,输入谐波电流减少到小于3%。
③电网供电时,两个逆变器承担的最大功率只为输出功率的1/5,因而可使整机效率提高到96%,同时还可使功率器件的可靠性大大提高。
④具有较好的节能效果。
这种UPS用于要求很高的不同功率(主要是大功率)的负载设备上。

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