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未來UPS電源六大發(fā)展趨勢
2021-04-06
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UPS電源系統(tǒng)作為順應(yīng)電力市場需求開展起來的高技術(shù)產(chǎn)品,它具有明顯的電力維護功用:當市電斷電時,不連續(xù)地向負載繼續(xù)供電;在市電不穩(wěn)定的時分,能夠防止負載遭受欠壓、浪涌沖擊等的危害,并全面地改善供電質(zhì)量;當供電系統(tǒng)(包括UPS)毛病時,能給負載(特別是計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))以全面的維護,并起到過載、短路、電池過放等防護,為負載提供一個穩(wěn)定的工作環(huán)境。
隨著IT系統(tǒng)逐漸走向集中管理,企業(yè)對UPS電源維護系統(tǒng)的應(yīng)用將愈加深化。UPS的應(yīng)用將呈現(xiàn)出從單機向冗余構(gòu)造變化,從注重系統(tǒng)的牢靠性向注重系統(tǒng)的可用性變化,從單純供電系統(tǒng)向保證整個IT運轉(zhuǎn)環(huán)境變化等趨向。而隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)的開展,各種先進技術(shù)已普遍應(yīng)用在UPS的設(shè)計開發(fā)和消費過程中,UPS的技術(shù)將呈現(xiàn)以下六大開展趨向。
一是智能化
智能系統(tǒng)經(jīng)過對各類信息的剖析綜合,除完成UPS相應(yīng)局部正常運轉(zhuǎn)的控制功用外,還應(yīng)完成對運轉(zhuǎn)中的UPS停止實時監(jiān)測,對電路中的重要數(shù)據(jù)信息停止剖析處置,從中得出各局部電路工作能否正常等功用;在UPS發(fā)作毛病時,能依據(jù)檢測結(jié)果,及時停止剖析,診斷出毛病部位,并給出處置辦法;依據(jù)現(xiàn)場需求及時采取必要的本身應(yīng)急維護控制動作,以防毛病影響面的擴展;完成必要的本身維護,具有交流信息功用,能夠隨時向計算機輸入或從聯(lián)網(wǎng)機獲取信息。
二是數(shù)字化
UPS采用最新的數(shù)字信號控制器(DSP)加以數(shù)字化的霍兒傳感器件,完成了UPS系統(tǒng)的100%數(shù)字化運轉(zhuǎn)。還采用了多重微處置器冗余系統(tǒng),用多個有獨立供給電源的微處置器來控制整流器、逆變器和內(nèi)部靜態(tài)旁路,因此進步了系統(tǒng)的數(shù)字化水平和牢靠性。
三是高頻化
第一代UPS的功率開關(guān)為可控硅,第二代為大功率晶體管或場效應(yīng)管,第三代為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。大功率晶體管或場效應(yīng)管開關(guān)速度比可控硅要高一個數(shù)量級,而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應(yīng)管大得多和快的多,使功率變換電路的工作頻率高達50kHz。變換電路頻率的進步,使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少,使UPS效率、動態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為進步。
四是冗余并機技術(shù)
經(jīng)過開發(fā)新的應(yīng)用技術(shù),可完成UPS內(nèi)的多模塊冗余并機運轉(zhuǎn),不需另外加設(shè)中央控制部件,負載均分,某一模塊呈現(xiàn)問題時,負載自動轉(zhuǎn)移,維修可帶電熱插拔,大大進步單臺UPS的供電牢靠性。再加上多臺UPS組成的系統(tǒng)冗余運轉(zhuǎn),假如某一臺UPS單機發(fā)作毛病,則被立即關(guān)閉,其他的UPS系統(tǒng)會自動承當全部負載,對負載不會產(chǎn)生任何影響。
五是集成化
隨著信息化的開展,電源維護的應(yīng)用范疇不時擴展和請求不時進步,UPS要到達這些需求難以獨善其身,必需對整個用電系統(tǒng)所觸及的環(huán)節(jié)停止控制,UPS從初始的設(shè)備維護和系統(tǒng)維護的純后備電源技術(shù)開展到今天的信息維護、智能管理和整體機房集成一體化應(yīng)用,其內(nèi)涵已擴展到發(fā)電、配電、變換、不連續(xù)電源、機房、動力設(shè)備、電力電纜、數(shù)據(jù)布線、環(huán)境監(jiān)控及系統(tǒng)管理等方面,已不是最初意義上的UPS,UPS設(shè)備只是該系統(tǒng)的中心部件。
從UPS的電源技術(shù)來看,在電源輸出特性的不時優(yōu)化根底上,對電源輸入特性的研討,使電磁兼容性、低諧波污染成為重要指標,諧波處置技術(shù)和電磁兼容設(shè)計能夠改善電源對電網(wǎng)的負載特性,減少對其他設(shè)備的*,進步電源的源效應(yīng),綠色電源的概念開端為人們所注重。電子技術(shù)和計算機技術(shù)的開展,除了使UPS的電源性能得到極大提升外,其網(wǎng)絡(luò)管理可完成遠程監(jiān)控,數(shù)字化電源控制技術(shù)使產(chǎn)品具備了定制功用,智能化的設(shè)計使其成為高度智能化的可監(jiān)、可控和自順應(yīng)的設(shè)備。
以信息化建立角度,UPS從過去偏重電氣性能指標、牢靠性和質(zhì)量方面,開展到統(tǒng)一規(guī)范、標準,采用模塊化和并聯(lián)冗余技術(shù),系統(tǒng)地思索各供、用電設(shè)備和環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)TCO,進步UPS用電所觸及的整個系統(tǒng)牢靠性、可用性、可管理性、可維護性和可擴展性。集成一體化應(yīng)用為用戶提供了完好和有效的電源應(yīng)用處理計劃,這種拓展方向順應(yīng)了信息化建立的需求,但是為滿足這一需求的變化,對UPS廠商來說,特別是國內(nèi)廠商,仍有許多工作要做。
六是綠色化
各種用電設(shè)備及電源安裝產(chǎn)生的諧波電流嚴重污染電網(wǎng),隨著各種政策法規(guī)的出臺,對無污染的綠色電源安裝的呼聲越來越高。UPS除加裝高效輸入濾波器外,還應(yīng)在電網(wǎng)輸入端采用功率因數(shù)校正技術(shù),這樣既可消弭自身由于整流濾波電路產(chǎn)生的諧波電流,又可補償輸入功率因數(shù)。整流器運用IGBT技術(shù),可將輸入功率因數(shù)進步到接近于1,對電網(wǎng)的污染已降到了近似阻性負載
隨著IT系統(tǒng)逐漸走向集中管理,企業(yè)對UPS電源維護系統(tǒng)的應(yīng)用將愈加深化。UPS的應(yīng)用將呈現(xiàn)出從單機向冗余構(gòu)造變化,從注重系統(tǒng)的牢靠性向注重系統(tǒng)的可用性變化,從單純供電系統(tǒng)向保證整個IT運轉(zhuǎn)環(huán)境變化等趨向。而隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)的開展,各種先進技術(shù)已普遍應(yīng)用在UPS的設(shè)計開發(fā)和消費過程中,UPS的技術(shù)將呈現(xiàn)以下六大開展趨向。
一是智能化
智能系統(tǒng)經(jīng)過對各類信息的剖析綜合,除完成UPS相應(yīng)局部正常運轉(zhuǎn)的控制功用外,還應(yīng)完成對運轉(zhuǎn)中的UPS停止實時監(jiān)測,對電路中的重要數(shù)據(jù)信息停止剖析處置,從中得出各局部電路工作能否正常等功用;在UPS發(fā)作毛病時,能依據(jù)檢測結(jié)果,及時停止剖析,診斷出毛病部位,并給出處置辦法;依據(jù)現(xiàn)場需求及時采取必要的本身應(yīng)急維護控制動作,以防毛病影響面的擴展;完成必要的本身維護,具有交流信息功用,能夠隨時向計算機輸入或從聯(lián)網(wǎng)機獲取信息。
二是數(shù)字化
UPS采用最新的數(shù)字信號控制器(DSP)加以數(shù)字化的霍兒傳感器件,完成了UPS系統(tǒng)的100%數(shù)字化運轉(zhuǎn)。還采用了多重微處置器冗余系統(tǒng),用多個有獨立供給電源的微處置器來控制整流器、逆變器和內(nèi)部靜態(tài)旁路,因此進步了系統(tǒng)的數(shù)字化水平和牢靠性。
三是高頻化
第一代UPS的功率開關(guān)為可控硅,第二代為大功率晶體管或場效應(yīng)管,第三代為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。大功率晶體管或場效應(yīng)管開關(guān)速度比可控硅要高一個數(shù)量級,而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應(yīng)管大得多和快的多,使功率變換電路的工作頻率高達50kHz。變換電路頻率的進步,使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少,使UPS效率、動態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為進步。
四是冗余并機技術(shù)
經(jīng)過開發(fā)新的應(yīng)用技術(shù),可完成UPS內(nèi)的多模塊冗余并機運轉(zhuǎn),不需另外加設(shè)中央控制部件,負載均分,某一模塊呈現(xiàn)問題時,負載自動轉(zhuǎn)移,維修可帶電熱插拔,大大進步單臺UPS的供電牢靠性。再加上多臺UPS組成的系統(tǒng)冗余運轉(zhuǎn),假如某一臺UPS單機發(fā)作毛病,則被立即關(guān)閉,其他的UPS系統(tǒng)會自動承當全部負載,對負載不會產(chǎn)生任何影響。
五是集成化
隨著信息化的開展,電源維護的應(yīng)用范疇不時擴展和請求不時進步,UPS要到達這些需求難以獨善其身,必需對整個用電系統(tǒng)所觸及的環(huán)節(jié)停止控制,UPS從初始的設(shè)備維護和系統(tǒng)維護的純后備電源技術(shù)開展到今天的信息維護、智能管理和整體機房集成一體化應(yīng)用,其內(nèi)涵已擴展到發(fā)電、配電、變換、不連續(xù)電源、機房、動力設(shè)備、電力電纜、數(shù)據(jù)布線、環(huán)境監(jiān)控及系統(tǒng)管理等方面,已不是最初意義上的UPS,UPS設(shè)備只是該系統(tǒng)的中心部件。
從UPS的電源技術(shù)來看,在電源輸出特性的不時優(yōu)化根底上,對電源輸入特性的研討,使電磁兼容性、低諧波污染成為重要指標,諧波處置技術(shù)和電磁兼容設(shè)計能夠改善電源對電網(wǎng)的負載特性,減少對其他設(shè)備的*,進步電源的源效應(yīng),綠色電源的概念開端為人們所注重。電子技術(shù)和計算機技術(shù)的開展,除了使UPS的電源性能得到極大提升外,其網(wǎng)絡(luò)管理可完成遠程監(jiān)控,數(shù)字化電源控制技術(shù)使產(chǎn)品具備了定制功用,智能化的設(shè)計使其成為高度智能化的可監(jiān)、可控和自順應(yīng)的設(shè)備。
以信息化建立角度,UPS從過去偏重電氣性能指標、牢靠性和質(zhì)量方面,開展到統(tǒng)一規(guī)范、標準,采用模塊化和并聯(lián)冗余技術(shù),系統(tǒng)地思索各供、用電設(shè)備和環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)TCO,進步UPS用電所觸及的整個系統(tǒng)牢靠性、可用性、可管理性、可維護性和可擴展性。集成一體化應(yīng)用為用戶提供了完好和有效的電源應(yīng)用處理計劃,這種拓展方向順應(yīng)了信息化建立的需求,但是為滿足這一需求的變化,對UPS廠商來說,特別是國內(nèi)廠商,仍有許多工作要做。
六是綠色化
各種用電設(shè)備及電源安裝產(chǎn)生的諧波電流嚴重污染電網(wǎng),隨著各種政策法規(guī)的出臺,對無污染的綠色電源安裝的呼聲越來越高。UPS除加裝高效輸入濾波器外,還應(yīng)在電網(wǎng)輸入端采用功率因數(shù)校正技術(shù),這樣既可消弭自身由于整流濾波電路產(chǎn)生的諧波電流,又可補償輸入功率因數(shù)。整流器運用IGBT技術(shù),可將輸入功率因數(shù)進步到接近于1,對電網(wǎng)的污染已降到了近似阻性負載
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