冗餘供電形勢為不間斷電源(UPS)目前市場上已經有不同型別的UPS,按UPS的工作方式可分為後備式、在雙變換線上式、線上互動式三大類。
1、 備式UPS電源
它是靜止式UPS的最初形式,應用廣泛,技術成熟,一般只用小功率範圍,電路簡單,價格低廉。這種UPS對電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網侵入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善:
其工作效能特點:
1) 市電利用率高,可達96%。
2) 輸出能力強,對負載電流波峰因數、浪湧係數、輸出功率因數、過載等沒有嚴格的限制。
3) 輸出轉換開關受切換電流能力和動作時間限制。
4) 輸入功率因數和輸入電流諧波取決於負載性質。
2、 線上互動式UPS電源
也稱為3埠式UPS電源,使用的是工頻變壓器。從能量傳遞的角度來考慮,其變壓器在3個能量流動的埠;埠1連線市電輸入,埠2透過雙向變換器與蓄電池相連,埠3輸出,市電供電時,交流電經埠1流入變壓器,在穩壓電路的控制下選擇合適的變壓器抽頭拉入,同時在埠2的雙向變換器的作用下藉助蓄電池的能量轉換共同調節埠3上的輸出電壓,以此來達到比較好的穩壓效果。當市電掉電時,蓄電池透過雙向變換器經埠2給變壓器供電,維持埠3上的交流輸出。線上動式UPS電源在變壓器抽頭切換的過程中,雙向變換器作為逆變器方式工作,蓄電池供電,因此能實現輸出電壓的不間斷。
1) 市電利用率高,可達98%。
3) 輸入功率因數和輸入電流諧波取決於負載性質。
4) 變換器直接接在輸出端,並處於熱備份狀態。對輸出電壓尖峰干擾有抑制作用。
5) 輸入開關存在斷開時間,致使UPS輸出仍有轉換時間,但比後備式小得多。
6) 變換器同時具有充電功能,且其充電能力很強。
7) 如在輸入開關與自動穩壓器之間串接一電感,當市電掉電時,逆變器可立即向負載供電,可避免輸入開關未斷開時,逆變器反饋到電網而出現短路的危險。
3、 雙變換線上式UPS電源
它是屬於串聯功率傳輸方式。當市電存在時,實現AC->DC轉換功能,一方面向DC->AC逆變器提供能量,同時還向蓄電池充電。該整流器多為可控矽整流器,但也有IGBT-PWM-DSP高頻變換新一代整流器。當逆變時,完成DC->AC轉換功能,向輸出端提供高質量電能,無論由市電供電或轉向電池供電,其轉換時間為零。當逆變器過載或發生故障時,逆變器停止輸出,靜態開關自動轉換,由市電直接向負載供電。靜態開關為智慧型大功率無觸點開關。
1) 不管有無市電供應,負載的全部功率都由逆變器提供,保證高質量的電力輸出。
2) 由於全部負載功率都由逆變器提供,因而UPS的輸出能力不理想,對負載提出限制條件,如負載流峰值因數,過載能力,輸出功率因數等。
3) 對可控整流器還存在輸入功率因數低,無功損耗大,輸入諧波電流對電網產生極大的,當然,若使用IGBT-PWM-DSP整流技術成功率因數校正技術,可把輸入功率因數提高到接近1。
4、 雙逆變電壓補償線上式UPS電源
此項技術是近些年提出來的,主要是把交流穩壓技術中的電壓補償原理(delta變換)應用到UPS的主電路中,產生一種新的UPS電路結構型式,它屬於串並聯功率傳輸。
1) 逆變器(II)監視輸出端,並與逆變器(I)參與主電路電壓的調整,可向負載提供高質量的電能。
2) 市電掉電時,輸出電壓不受影響,沒有轉換時間;當負載電流發生畸變時,由逆變器(II)調整補償,因而是線上工作方式。
3) 當市電存在時,逆變器(I)與(II)只對輸入電壓與輸出電壓的差值進行調整與補償,逆變器只承擔最大輸出功率的20%,因而功率餘最大。過載能力強。
4) 逆變器(I)同時完成對輸入端的功率因數校正功能。輸入功率因數可達到0.99,輸入諧波電流<3%。
5) 在市電存在時,由於兩個逆變器承擔的最大功率僅為輸出功率的1/5,因此整機效率可達到96%。
6) 在市電存在時,逆變器(II)功率強度僅為額定值的1/5,因此功率器件的可靠性必然大大幅度提高。
7) 由於具有輸入功率因數補償,因而有節能效果。
冗餘供電形勢為不間斷電源(UPS)目前市場上已經有不同型別的UPS,按UPS的工作方式可分為後備式、在雙變換線上式、線上互動式三大類。
1、 備式UPS電源
它是靜止式UPS的最初形式,應用廣泛,技術成熟,一般只用小功率範圍,電路簡單,價格低廉。這種UPS對電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網侵入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善:
其工作效能特點:
1) 市電利用率高,可達96%。
2) 輸出能力強,對負載電流波峰因數、浪湧係數、輸出功率因數、過載等沒有嚴格的限制。
3) 輸出轉換開關受切換電流能力和動作時間限制。
4) 輸入功率因數和輸入電流諧波取決於負載性質。
2、 線上互動式UPS電源
也稱為3埠式UPS電源,使用的是工頻變壓器。從能量傳遞的角度來考慮,其變壓器在3個能量流動的埠;埠1連線市電輸入,埠2透過雙向變換器與蓄電池相連,埠3輸出,市電供電時,交流電經埠1流入變壓器,在穩壓電路的控制下選擇合適的變壓器抽頭拉入,同時在埠2的雙向變換器的作用下藉助蓄電池的能量轉換共同調節埠3上的輸出電壓,以此來達到比較好的穩壓效果。當市電掉電時,蓄電池透過雙向變換器經埠2給變壓器供電,維持埠3上的交流輸出。線上動式UPS電源在變壓器抽頭切換的過程中,雙向變換器作為逆變器方式工作,蓄電池供電,因此能實現輸出電壓的不間斷。
其工作效能特點:
1) 市電利用率高,可達98%。
2) 輸出能力強,對負載電流波峰因數、浪湧係數、輸出功率因數、過載等沒有嚴格的限制。
3) 輸入功率因數和輸入電流諧波取決於負載性質。
4) 變換器直接接在輸出端,並處於熱備份狀態。對輸出電壓尖峰干擾有抑制作用。
5) 輸入開關存在斷開時間,致使UPS輸出仍有轉換時間,但比後備式小得多。
6) 變換器同時具有充電功能,且其充電能力很強。
7) 如在輸入開關與自動穩壓器之間串接一電感,當市電掉電時,逆變器可立即向負載供電,可避免輸入開關未斷開時,逆變器反饋到電網而出現短路的危險。
3、 雙變換線上式UPS電源
它是屬於串聯功率傳輸方式。當市電存在時,實現AC->DC轉換功能,一方面向DC->AC逆變器提供能量,同時還向蓄電池充電。該整流器多為可控矽整流器,但也有IGBT-PWM-DSP高頻變換新一代整流器。當逆變時,完成DC->AC轉換功能,向輸出端提供高質量電能,無論由市電供電或轉向電池供電,其轉換時間為零。當逆變器過載或發生故障時,逆變器停止輸出,靜態開關自動轉換,由市電直接向負載供電。靜態開關為智慧型大功率無觸點開關。
其工作效能特點:
1) 不管有無市電供應,負載的全部功率都由逆變器提供,保證高質量的電力輸出。
2) 由於全部負載功率都由逆變器提供,因而UPS的輸出能力不理想,對負載提出限制條件,如負載流峰值因數,過載能力,輸出功率因數等。
3) 對可控整流器還存在輸入功率因數低,無功損耗大,輸入諧波電流對電網產生極大的,當然,若使用IGBT-PWM-DSP整流技術成功率因數校正技術,可把輸入功率因數提高到接近1。
4、 雙逆變電壓補償線上式UPS電源
此項技術是近些年提出來的,主要是把交流穩壓技術中的電壓補償原理(delta變換)應用到UPS的主電路中,產生一種新的UPS電路結構型式,它屬於串並聯功率傳輸。
其工作效能特點:
1) 逆變器(II)監視輸出端,並與逆變器(I)參與主電路電壓的調整,可向負載提供高質量的電能。
2) 市電掉電時,輸出電壓不受影響,沒有轉換時間;當負載電流發生畸變時,由逆變器(II)調整補償,因而是線上工作方式。
3) 當市電存在時,逆變器(I)與(II)只對輸入電壓與輸出電壓的差值進行調整與補償,逆變器只承擔最大輸出功率的20%,因而功率餘最大。過載能力強。
4) 逆變器(I)同時完成對輸入端的功率因數校正功能。輸入功率因數可達到0.99,輸入諧波電流<3%。
5) 在市電存在時,由於兩個逆變器承擔的最大功率僅為輸出功率的1/5,因此整機效率可達到96%。
6) 在市電存在時,逆變器(II)功率強度僅為額定值的1/5,因此功率器件的可靠性必然大大幅度提高。
7) 由於具有輸入功率因數補償,因而有節能效果。