UPS技术

UPS技术（精选十篇）

UPS技术 篇1

1 UPS使用注意事项

UPS不间断供电系统智能化程度很高, 而且储能电池是免维护蓄电池, 这给使用带来了许多便利。但是为了保证使用的安全, 还需要谨记很多注意事项 (1) UPS不间断供电系统的主机对环境温度没有很高的要求, 在+5℃~40℃温度下都能正常工作, 但要求室内清洁、少尘, 否则在潮湿的情况下灰尘落入主机内部容易造成工作紊乱。UPS蓄电池则对温度要求很高, 建议将电池安放在带空调的房间, 并保持运行环境温度在+15℃~+25℃。超过此理想条件, 如果温度太低, 储能电池容量会下降, 温度每下降1℃, 其容量下降1%;如果温度太高, 每升高10℃, 电池寿命约降低一半。 (2) 电池安装时应尽量与设备的其它部分隔离, 尽量避免直接与印刷电路板连接, 当因设计、空间限制或其它任何原因不能达到此两项要求时, 至少应使电池位于设备或单板的最下端, 以防止电池在意外情况下发生漏液腐蚀设备部件或单板。 (3) 使用中不能随意改变主机设置的参数值, 尤其是对电池组的参数, 否则会直接影响其使用寿命。但浮充电压要随着环境温度的改变而做出相应调整, 通常以25℃为标准, 环境温度每升高或降低1℃时, 浮充电压应增加18m V (相对于12V蓄电池) ; (4) 在靠UPS电源系统自行供电时, 避免带负载启动UPS。启动前应先关断后端所带负载, 等UPS系统启动后再开启负载。因为带负载启动瞬间多负载的冲击电流加上所需的供电电流可能会造成UPS电源瞬间过载, 严重时将损坏逆变器。 (5) UPS电源系统如果按使用要求功率余量不大, 在使用中要避免随意增加大功率的额外设备, 也不允许在满负载状态下长时间运行。但工作性质决定了UPS电源系统几乎是在不间断状态下运行的, 增加大功率负载, 即使是在基本满载状态下工作, 都会造成主机出故障, 严重时将损坏逆变器; (6) UPS前端装有防雷器的用户应定期检查防雷器及接地线是否正常, 鼠类较多的地方一般应于输入输出电缆线外加装防护套管, 并于电缆通道内各处安防粘鼠板; (7) 注意观察UPS顶部有无水管、喷淋或者空调经过, 若有, 则用户在使用过程中要时刻注意防止有水滴滴入设备。 (8) UPS运行时机房不能有额外的物品 (盒子、包装等) 挡住设备, 或者影响其通风、控制面板的操作并确保设备的风道没有被附加物件或是过滤器上的污垢堵塞 (如图1) 。

2 UPS的日常维护与检修

2.1 维护和检修前的必备工具

首先, 一套专用的系统软件是必不可少的。现在的许多UPS厂商都开发有用户级别的专用维护和检修软件, 许多问题就是通过它与UPS主机连接后检查出来并修改的, 而这点恰恰是许多用户在与厂商签定合同时最容易忽略的地方。况且, 平时还可以通过它与出厂设定值进行比对, 发现问题后可及时纠正, 能比较直观的向厂家反映问题, 使问题尽快得到很好的解决。有了这个工具, 就避免了日后受到不必要的损失。另外, 要尽可能多的获取资料, 如安装手册、技术规格、使用说明书、线路图、常见故障汇总、机器所有零部件清单编号以及控制板卡内的软件版本编号等, 这些都有助于设备的维护和备件的选择和购买。

2.2 维护与检修的注意事项

在对UPS内部执行任何检修操作前, 应仔细阅读用户手册中所描述的各项安全操作事项。

在UPS中, 仅在用于冷却功率驱动器件的散热风扇中存在可动的机械部件, 其余部件由固态电子元件构成, 且风扇都是长寿命设计的, 因此不存在磨损的问题。基于上述原因, 除确保UPS总是运行在合适的温度和洁净工作环境之外, 还要对UPS进行定期巡视并记录相应数据。大量的实践证明, 如果用户能有序的执行检查、维护操作并及时的填写UPS运行检查记录, 可确保UPS时刻运行在最佳状态, 并且可及早的发现导致设备出现严重事故的隐患。所以, 在生产运行过程当中, 用户应严格对UPS执行日检、周检、年检。

2.2.1 日检

维护人员在执行每日例行巡检时, 应首先注意UPS设备所有门板是否都在且是否可以正常使用, 检查UPS上是否有积累的灰尘, 如果有, 要及时清理;其次确保位于机柜上的风扇的排空气的过滤网没有任何堵塞物。

要注意现场观察UPS显示屏, 确认液晶显示面板上显示的各项数据 (如输入输出电压、输入输出电流、工作频率、电池电压以及电池后备时间等等) 都在正常范围内并且在显示的记录内没有出现任何故障和报警信息。

另外要着重观察UPS所带的负载量和电池后备时间与昨日相比是否有明显变化, 如有明显变化要查明后端是否增加或者减少负载, 负载现在的运行情况以及负载是否有不明故障。检查电池外观是否变形, 电池端子是否氧化或者烧坏, 电池连接线是否紧固。

2.2.2 周检

观察并详细记录UPS蓄电池组的电压值、蓄电池的内阻值、UPS的输入输出电压、UPS的输入输出电流、UPS的运行频率、功率因数、负载率等等。

将所有的记录结果与上次记录的参数进行比较。如果发现两者之间存在明显的差别时, 应设法查明究竟有什么样的新增负载被连接到UPS的输出端或从用户的负载总线上被撤掉, 并详细记录该负载的大小、类型及安装地点。实践证明, 对维护技术人员来讲, 这些信息和资料对他们日后处理问题是十分有用的。

如果在检查过程中发现有任何明显偏离过去所记录到的电源运行参数值, 但又找不到合理的原因时, 应及时同售后服务部门联系, 寻求技术支援。

2.2.3 年检

在维护UPS时, 每年对UPS进行两次彻底的清扫去垢以及维修检查是必不可少的。而且由于在执行“年检”操作时, 可能会涉及到UPS机内的高压部件, 所以在不影响后端负载正常供电的前提下首先应将UPS的供电模式由逆变器供电转为手动维修旁路供电, 然后将UPS电源置于完全停机状态, 还应确认UPS已完全切断了同市电电源、交流旁路电源和蓄电池组之间的输入通道, 以及切断同用户其它系统总线相连的输出通道, 并且放掉了机器内的各种高压滤波电容内储藏电能。否则, UPS中总是存在有致命的高压电源。

检查确认无电后, 再首先对其进行操作、加固工作并打开UPS机柜上的安全门, 检查UPS内部部件是否完好。仔细检查UPS中各功率驱动元件和印刷电路插件板, 其中应特别注意观察电解电容器是否有漏液是否有“冒顶”和膨胀等现象;检查电缆的外皮是否有龟裂、掉渣、擦伤和破损;检查所有电路板的洁净度及电路的完整性, 旁路、整流和逆变的控制电源供应板原器件有无异常现象, 如果发现有任何的变质或性能恶化的迹象, 就应更换该电路板或做必要的维修。

其次, 要详细检查主机内是否有部件 (变压器、绕组等) 过热, 是否有模块氧化;仔细检查板件与模块相互之间的连接, 包括扁平线的连接;用螺丝刀或套筒检查各开关的功率导线是否有松动。检查UPS进线端的零地电压是否满足要求;参考安装手册, 检查系统各级开关的整定值设置是否满足断路器选择性要求;检查是否有安装漏电保护装置, 保护设置是否合理;检查系统地线是否可靠连接。

另外年检时要用用提供低压空气流的吹风机来清除UPS主机内各电路板以及各部件上的任何外来的残渣和灰尘。因为特别是在气候干燥的地区, 空气中的灰粒较多, 机内的风机会将环境中的灰尘带入机内沉积, 当遇到空气潮湿时会引起主机控制紊乱进而造成主机工作失常, 而且大量灰尘也会造成器件散热不好, 但在清除灰尘的过程中应小心谨慎, 避免损坏部件以及影响通讯线的链接。

最后重新接通电源, 按正常的操作步骤, 把UPS由手动维修旁路供电模式切回到逆变器供电模式上。然后对测量三相输入电流、输出电压是否均衡, 并将输入电压电流和面板显示值相比较;检查输入端滤波器:测量每一个LEG的电流值, 应当是一样的, 若相差太大, 则需要重点检查滤波器电容;测量逆变器输出电压及频率, 并和面板显示值相比较;测量逆变器输出与旁路输入相对应的相之间的电压, 应当是一个比较稳定的值;检查输出交流电容:测量输出交流电容支路的电流, 三个支路电流应当基本一致。

3 结语

在使用UPS不间断电源时, 应充分掌握其原理和操作方法, 同时在使用过程中应进行细致全面的保养与维护, 出现问题及时解决, 就会增加UPS的使用效率, 延长UPS的使用寿命。

参考文献

[1]熊卫兵, 陈兰花.不间断电源 (UPS) 的选购和使用维护[J].武警工程学院学报, 2003 (06) .

[2]杨斌文, 王勇军.UPS的使用与维护[J].设备管理与维修, 2006 (09) .

UPS技术报告 篇2

1、通用要求: 输入额定电压：

交流电压：单相，220V/50Hz 直流电压：110V(110V直流系统)或220V(220V直流系统)。

额定输出电压及频率：单相 220V/50HZ

2、原理

UPS目前分为后备式、在线式和在线互动式，目前工区所辖变电所内UPS有后备式和在线式： 后备式：

交流电由交流屏过来，经交流输入空开引入UPS装置，直流电从直流屏过来，经直流输入空开引入UPS装置。交流输入空开、直流输入空开、旁路输出空开均合上，旁路维修空开分开（UPS检修时用，运行人员不操作）

正常工作时，交流输入经滤波后，供给交流输出，逆变器不工作

当交流电源异常，UPS内静态开关自动切至逆变回路(切换时间一般为4ms)，由直流逆变成交流输出

有的变电所为节省空间，没有专门的UPS屏，UPS装置放在直流屏或其它屏柜内。交直流输入直接进装置，没有空开。

优缺点：由于正常时逆变器不工作，逆变器的寿命相对较长，故障机率较小，但正常情况下，负载由市电电源供电，波形质量不高，且有切换时间。

在线式，一般为进口APC

如图，交流电由交流屏过来，经交流输入空开、旁路输入空开引入UPS装置，直流电从直流屏过来，经直流输入空开引入UPS装置。交流输入空开、直流输入空开、旁路输入空开、交流输出空开均合上，旁路维修空开分开（UPS检修时用，运行人员不操作）

正常工作时，主输入交流经过整流变为直流，再经逆变器逆变成纯正的正弦波交流输出； 当主交流输入失电或整流器故障，直流输入经逆变输出，并实现0 时间切换；

当逆变器故障时，UPS内部静态开关自动切至旁路，实现旁路工作。

优缺点：在逆变器没有故障时，负载均由逆变器供电，波形质量高，并可实现0 时间切换。不管在市电输入正常还是由直流逆变供电时，逆变器始终在工作状态，故障机率相对较大。

区分:在线式交流输出正常由逆变器提供，后备式交流输出正常由市电直接供电；在线式有旁路输入，后备式没有旁路。

说明：由于工区所辖变电所之前采用进口在线式UPS，如APC等，有旁路输入开关和旁路运行信号，后来采用国内的后备式UPS，如前进变的深圳市英微特电子技术有限公司IVT系列，设计院图纸仍沿用原来的设计，有旁路输入开关，当地有旁路运行信号，但旁路无接线，且输入开关目前放至分开位置，不影响运行。

3、UPS负荷：计算机监控系统，电能计量系统及其他不允许断电的自动装置

二、巡视要求：

1、后备式：交流输入空开、直流输入空开、交流输出空开及各负荷空开合上（没有空开的不用检查）；UPS装置面板：“市电”指示灯、“工作”指示灯亮；“偏压”指示灯、“过载”指示灯、“故障”指示灯不亮，如图所示：

2、在线式：交流输入空开、直流输入空开、旁路输入空开、交流输出空开及各负荷空开合上；UPS装置面板：AC INPUT(交流输入)、INT OUTPUT（交流输出）灯亮；BAT LOW（偏压）、OVER LOAD（过载）、FAULT（故障）灯不亮，如图所示

三、事故处理：

监控端的信号为UPS异常： 到现场检查后台机信号：

UPS交流故障：UPS交流输入异常，检查所用电是否正常，检查交流输入空开及UPS负荷有无跳闸。若有空开跳开，检查跳闸回路无明显异常，试送一次，仍跳开，不再合上，向上级汇报。

UPS系统故障: 检查UPS装置面板信号灯有无异常，向上级汇报。

UPS低电压： UPS直流输入异常，检查直流输入空开有无跳闸。若有空开跳开，检查跳闸回路无明显异常，试送一次，仍跳开，不再合上向上级汇报。

UPS电源技术的发展现状研究 篇3

关键词：UPS电源 配置 研究

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0037-01

虽然我国的UPS行业还无法与国外的知名品牌争夺国内的大部分市场，但是在经过20多年的发展努力下，少数的UPS企业和厂家生产出来的产品已经能够与国外的高端UPS产品相比肩，并且还有不断发展前进的趋势，不难看出，我国的UPS行业的发展前景十分良好。因此，该文主要介绍了我国的UPS电源技术的发展现状，探究其未来发展的状况如何？

1 UPS电源的分类

在现阶段，UPS电源的分类可以分为以下几种。

（1）按照工作的方式可以划分为：后备式UPS、在线互动式UPS、在线式UPS、串并联式UPS。

（2）按照后备时间可以划分为：标准机、长效机。

（3）按照输入或输出方式可以划分为：单相输入/输出UPS、三相输入/输出UPS。

（4）按照输出波形划分为：正弦波、方波、阶梯波。

（5）按照输出容量划分为：微型、小型、中型、大型。

（6）按照安装方式划分为：立式、机架式。

（7）按照电池接线方式划分为：蓄电池浮充式和开关切换式。

但是其中用的最为普遍的就是按照工作方式进行分类。

2 UPS电源的配置类型

（1）单台UPS是最为简单常用的配置方式。

（2）串联备用冗余UPS。对于这种方式，不需要再装设额外的切换装置，就可以使主机能够100%的负载电流，在发生故障时，就可以由从机提供后备的电源。但是它也存在缺陷，在主机静态的切换开关时若是发生了故障，就会导致整个系统出现供电方面的问题，并且，在市电故障或者超限的时候，由于UPS有功能能够封锁旁路，所以主机和从机都没有办法按照原先预设的方式进行切换，使得热备份失效。此外，备机长期处于备用状态的话，就会导致电池寿命缩短。

（3）并联备用冗余UPS。此方式需要配备切换装置，并且是两台，在两台UPS的旁路中必须使用同一种AC电源。

（4）多机并联备用冗余UPS。这种方式只使用与拥有多台型号、功率等参数都相同的UPS电源模块。多台均有各自的逆变器输出，然后平均其中的总负载和电流，在其中一个模块出现故障时，其他模块可以接收承担。例如在进行80 kVA负载时，若是使用三台40 kVA进行并联，就可以在一台UPS出现故障的情况下，另外两台可以接收它的负载全部承担，不影响使用。

3 选配UPS电源的原则

（1）要确定所需UPS的容量。计算所有的负载总和，使UPS的容量不能小于0.8。

（2）要确定所需的UPS的类型。确定类型需要根据输出的稳定度和输出的形状波动，才能确定。

（3）要确定所需电池的后备时间。若是在市电出现中断的情况下，UPS电源的蓄电池就要及时的在预定的时间内向逆变器提交电能，使之能在额定的输出负载范围内不至于将电池的电压降到最低临界点放电电压下。

（4）附加的功能。选择使用远程的监控面板，实现远距离的监视控制UPS；选择使用网络适配器，帮助UPS实现网络化管理；甚至在多雷雨的地区配备防雷器。

（5）售后服务。UPS由于先天性重量较重，机型较大，所以一般都是组屏生产，内部的接线十分的复杂，在安装和调试时需要有专业的人员上门指导。还要有必要的维护，对最终的送电运行也要有足够的售后保障，因此，要选择优质的供应商为售后提供保障。

4 UPS电源使用时应该注意的事项

（1）使用UPS电源时，切忌不可自己摸索，在运行时要谨遵厂家的产品说明书中的规定来运行，保证UPS接上的市电的火线、零线符合顺序要求，确保电池的正负极正确。

（2）使用UPS电源，在配备时它的主要目的就是保证不受干扰及正常工作，在计算机和网络系统中和数据接收和传输中尤为如此。对于那些打印机或者一般的用户终端，是不需要UPS设备的，可以直接省略这个步骤接入市电；在网络系统中，UPS可以只供电给服务器或者主机相关部分，不需要全部供电。

（3）切忌不可超负载使用UPS。一般的UPS电源的最大负载量都是其标称负载量的80%，后备式UPS的额定功率小一些，若是超载使用，处于逆变状态时会导致三极管被击穿。并且，也严禁在使用UPS电源时接日光灯这样的感性负载，只能接那些纯电阻和负载量小的电容性负载；此外，UPS电源不可超载，但也不可长期过度轻载。

（4）要使UPS进入工作状态，就要在UPS开启一分钟之后再接通负载电源开关，并且是逐个接通，关机时顺序与开机相反，先逐个关闭负载电源开关再关闭UPS电源。

（5）切忌频繁的开关UPS电源。在关闭UPS电源后，要等6 s以上后才能够再次开启。否则会出现无法启动或者启动失败的情况，既没有电输出又没有逆变器输出。

（6）为了提高电池的能力和电池的寿命，UPS电源要及时的补充电源，也要较长时间的连续充电，一般不少于48 h，来确保电池不会较快的衰竭。新购置的或是存放较久的，就要在用前先充电12 h。若是长期没有使用的，三个月就要充电一次，每次也充12 h。在高温地区时间短一些，2个月就要充一次。

5 结论

UPS电源从开始发展至今，一直处于不断创新发展中，不断的完善自身，增添功能，随着科技的发展，UPS电源只会发展的愈来愈好。

参考文献

[1]张伟，翟立辉，罗勇.UPS的发展动态[J].通信世界，2004（43）：39.

[2]孙健刚.上海本地电源发展的分析与思考[J].上海电力.2003（3）：198-200.

基层央行UPS节能技术的应用 篇4

随着经济的飞速发展以及基层央行对网络建设认识的不断加深, 中心机房建设和改造, 近几年如火如荼。但随之而来的就是日益庞大的电费开销, 中心机房在建设中的投资, 其中电气、电源、制冷等系统设施占了一半以上的投资比例, 高额的电能消耗使得整个数据中心运行成本居高不下, 中心机房面临“建得起却用不起”的尴尬境地。

降低中心机房的运营成本和节能降耗成了基层央行有关部门关注的问题, 节约能源可以从以下几方面入手。首先是机房环境的节能, 包括制冷环境、供电环境;其次是从IT硬件设备节能, 减少IT设备的能耗;最后是IT设备内部各集成电路的节能, 比如CPU的节能等。UPS处于交流供电环节的最重要一环, 机房几乎所有的IT设备由UPS供电, 提高运行时的能效势在必行。目前UPS的节能必须从方案、电池、配电等方面全方位进行。

二、按需扩容的柔性规划

一般地市级中心机房的建设都不是一步到位, 会考虑今后未来5到10年的需求, 但是UPS一般都是一步到位, 一次就安装了2套大功率的UPS并机, 结果初期负载只有规划容量的10%~20%, 没等承载所规划的负载就进入了设备淘汰期。这不仅造成投资的浪费, 而且也无法使UPS运行在较高的效率点, 造成电能的浪费。如何避免这种情况的发生, 从UPS供电系统角度考虑, 应该包括以下几个方面。

(一) 供电方案设计

目前UPS供电方案主要有分散供电、集中供电2种。分散供电的特点是一台UPS为一台或多台负载设备供电。分散供电的好处是分散风险, 不会因为一台UPS供电异常而造成大面积停电;缺点是UPS分散布置, 不便管理, 而且布线不易规划。另一种是采用集中供电方案, 由一套大功率的UPS供电系统直接对机房的所有负载供电。集中供电的好处是便于规划、管理方便、维护方便;缺点是如果UPS系统异常, 容易引起大面积停电事故, 此缺点可以通过采用各种并联构架来避免。因此, 以上两种方案各有优缺点, 目前的中心机房一般都采用集中供电方案, 也集中了供电的风险。当机房UPS装机总容量超过一定限度时, 建议将机房按几期规划分成几个区域进行供电。

(二) UPS在线并机扩容功能

机房UPS容量的规划, 可以根据不同时期的负载容量要求采用逐步扩容的方案, 使投资方案更经济, 同时也能使UPS工作于较佳的效率点。目前中、大功率段的UPS均已经具备冗余并机功能, 不仅提高了系统的可靠性, 同时也为机房扩容提供了条件。只要规划时在UPS前后配电箱预留足量的空气开关, 并在机房规划相应空间, 即可实现UPS并机扩容功能。关键是并机的过程处理, 多种品牌UPS并机时需要对UPS的设置进行修正, 此时要求UPS必须在维修旁路状态工作, UPS由市电直接带载, 如果此时市电波动较大甚至停电, 将造成系统的大面积瘫痪。所以并机扩容必须具备在线并机功能, 即UPS并机扩容时, 只需将新增UPS软件修改至与原UPS系统一致后, 在不关闭原有UPS系统的情况下直接将新增UPS并入原有系统即可, 扩容前后, UPS均工作于在线模式下, 避免切换至旁路供电的高风险操作。

(三) 采用模块化UPS实现逐步扩容

目前, 模块化UPS已经开始在国内应用, 模块化UPS特点主要包括:可扩容、平均故障修复时间 (MTTR) 短、可经济实现“N+X”冗余并机。以台达C系列UPS为例, 每个模块为20 k VA, 整个系统最大可扩容至160 k VA, 可以根据机房的实际容量需求, 逐步扩容, 只要在机房初期规划好配电容量即可。同时, 实现“N+X”冗余比较划算, 以60 k VA的容量要实现“N+1”冗余为例, 传统方案必须扩容一台60 k VAUPS, 而采用模块化UPS, 则只需扩容一个20 k VA的模块即可, 节省大笔资金的投入。

三、提高UPS自身能效, 优化负载效率曲线

目前UPS均为在线式双变换构架, 在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为60 k VA的UPS为例, 每度电按1.2元计算, UPS效率每提高1%, 一年节省的电费为5 045.76元。可见提高UPS的工作效率, 可以为数据中心节省一大笔电费, 也是降低整个机房能耗的最直接方法。因此采购UPS应尽量采购效率更高的UPS。

当然UPS效率高不仅仅是满载时效率高, 同时也必须具备一个较高的效率曲线, 特别是在“1+1”并机系统时, 根据系统规划, 每台UPS容量不得大于50%, 如果此次效率仅为90%以下, 就算满载效率达到95%以上, 也是没有意义的, 所以要求UPS必须采取措施优化效率曲线, 使UPS效率在较低负载时也能达到较高的效率。

除了提高UPS自身的效率之外, UPS的一些功能也可加以利用。比如像ECO经济运行模式, 其原理是在较好的市电环境下, 激活此功能, 使UPS由静态旁路直接供电, 此时逆变器处于待机状态, 正常工作但不输出能量, 一旦市电异常, UPS立即切换到逆变器供电状态, 切换时间一般在1毫秒以内, 由于逆变器处于待机状态, 所以自身损耗很小, 此时UPS的整机效率可以达到97%以上, 比正常模式减少3%以上的损耗。

使用ECO模式必须具备2个条件:一是静态旁路必须采用两组高可靠晶闸管, 不得采用接触器加晶闸管的组合, 因为接触器吸合时接触点会打火, 一般工作数百次之后就不能正常工作, 而晶闸管则不存在此问题, 同时可以缩短切换时间。二是建议在较好的电力环境下使用, 比如一级供电单位等。

四、降低输入电流谐波, 提高功率因数

谐波产生的根本原因是由于电力线路呈现一定阻抗, 等效为电阻、电感和电容构成的无源网络。由于非线性负载产生的非正弦电流, 造成电路中电流和电压畸变, 称为谐波。谐波的危害包括:引起电气组件附加损耗和发热 (如电容、变压器、电机等) ;电气组件温度升高, 效率低, 加速绝缘老化, 降低使用寿命;干扰设备正常工作;无功功率增加, 电力设备有功容量降低 (如变压器、电缆、配电设备) ;供电效率低;出现谐振, 特别是柴油发电机发电时更严重;空开跳闸、熔丝熔断、设备无故损坏。UPS对电网而言是一个非线性负载, 在工作时会产生大量的谐波。以配置6脉冲整流器的UPS为例, 其输入功率因数一般为0.75左右, 谐波大于30%。降低UPS工作谐波的主要方法有以下几种。

(一) 12脉冲整流器

其原理是在原有6脉冲整流器基础上, 在输入侧增加一个移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后, 可以将谐波降低至10%左右。优点是较为简单, 谐波改善明显;缺点是对功率因数改善有限, 价格略高。

(二) 无源滤波器

依据LC滤波电路原理, 对UPS产生的谐波进行滤除, 并对功率因数进行补偿。优点是技术简单, 成本较低;缺点是只能补偿特点阶次的谐波, 同时受负载阻抗影响较大, 无法适用于全功率段。

(三) 有源滤波器

原理是利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流, 使电源的总谐波电流为零, 达到实时补偿谐波电流的目的。优点是可以补偿多个阶次的谐波, 且不受负载阻抗大小的影响;缺点是购置成本较高。

(四) 高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计整流器

原理是采用高频率PWM控制IGBT导通, 对输入电压波形进行分割, 使输入电流波形尽量接近正弦波, 并对输入电压和电流相位差进行补偿。优点是体积轻, 价格便宜, 效果好;缺点是技术结构复杂, 不易维护, 受功率器件影响, 目前容量大小受到限制。

以上几种技术, 性能及投资对比, 可以根据实际需求选择合适的方案。

五、电池管理及配电管理技术

UPS都配备了电池, 用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大比例, 甚至超过UPS本身的投资, 而电池的使用年限明显低于UPS主机。由于电池主要材料是重金属铅、硫酸和不易分解的塑料, 都会对环境造成严重的污染。因此减少电池使用数量, 延长电池循环使用寿命, 不仅节省直接和间接的电池投资, 而且还减少整个机房设备对环境的污染。所以UPS可以通过以下几个技术实现电池的节能。

(一) 并机共用电池组功能

共用电池组原理是通过特殊的整流器隔离故障, 使并机系统中的2台或多台UPS的整流同步, 母线均流, 使系统中的各台UPS母线直接并联, 然后将满足系统后备时间要求的电池并联后接入并联母线系统中, 实现电池的共享, 减少电池投资。以“1+1”为例, 传统的UPS方案, 系统后备一小时, 考虑其中一台UPS故障时, UPS2的电池不能为UPS1使用, 所以UPS1和UPS2必须各配置一套一小时的电池组, 才能保障系统在断电后还能备用一小时。采用共用电池组方案后, 因为UPS1故障后, 系统中的电池仍能为UPS2提供能量, 所以整个系统仅需配置一套一小时电池即可。这不仅节省了电池直接投资, 同时也节约机房在空间、承重及空调等方面的投资, 也降低了对环境的污染。

(二) 智能电池管理技术

影响电池寿命的因素有很多, 主要包括温度、充电、放电、循环次数等。如果能够对上述几个因素进行综合处理, 可以大大延长电池的使用寿命, 延长电池更换周期, 节约电池投资。UPS的智能电池管理技术主要包括:电池均浮充管理 (均浮充控制) 、充电温度补偿、智能放电终止电压控制, 除此之外还应具备电池定期自动检测和电池漏液检测功能。另外还可以选择输入电压范围较宽的UPS, 减少电池放电次数。通过上述几种技术, 可大幅度延长电池寿命2~3年。

(三) 智能UPS配电管理技术

原理是通过侦测UPS电池电压或者管理设备供电时间, 实现对机房中不同等级负载的多次下电保护功能, 减少电池投资, 提高电池使用率。智能UPS配电管理技术主要有2种方案:软件实现方式及硬件实现方式。以台达UPS为例, 其软件方式是在UPS监控网络中, 在负载服务器安装Delta Shutdown Agent关机代理程序, 当市电异常并满足电池电压或者定时条件时, 关机代理会自动保存系统程序, 然后关闭服务器。

硬件方式是UPS输出配置一个智能配电屏, 通过PLC侦测UPS电池电压或定时要求, 当满足上述条件时, 智能配电屏根据设定分时关断某路输出。目前此方案已经在国内多条地铁的UPS供电系统中应用。

六、结束语

UPS不间断电源通用维修技术标准 篇5

摘要：本标准适用于直流环节中有电储能装置的交流电子间接变流系统，能满足用户对供电连续性和供电质量要求的各种型式静止型UPS不间断电源。1.标准适用范围

本标准适用于直流环节中有电储能装置的交流电子间接变流系统，能满足用户对供电连续性和供电质量要求的各种型式静止型。

2.工作条件

2.1环境温度

UPS电源运行的环境温度为10℃～+35℃，有蓄电池场合的环境温度要求20℃±5℃。

2.2环境相对湿度

最小相对湿度范围为20%～80%(无凝露)

3.安全要求

3.1绝缘电阻

UPS电源的输入端、输出端对地，施加500V直流电压，绝缘电阻应大于

2MΩ。

3.2对地漏电流

UPS机壳对地的漏电流应不大于3.5mA。

4.基本项目的检查

5.蓄电池检查

6.功能切换试验

7.保护性能试验

8.波形和谐波测量

UPS成功之魂 篇6

洛杉矶一家百货公司的负责人在谈到经营私人快递公司的难度时，说：“在过去的15年内，我在洛杉矶亲眼目睹五家以上公司最终走向破产。你知道它看上去很简单—从顾客那里拿走包裹，运送包裹，然后收取费用。但是在运送大量包裹的同时，如何将毁损降至最低，如何严格遵循时间表并减少延误，如何在商店和他们的顾客之间保持和谐—所有这些都需要在员工和设备的使用上保持高度的组织性。”

如同生物进化一般，UPS高度的组织性使它成为一家具有很强免疫能力的公司，同时，面对环境时的积极求变，尽管企业外部环境发生剧变，它也能渡尽劫波，最终存活下来，并笑到最后。这大概也是长寿公司的共有品质。20世纪30年代，美国经济大萧条，它也曾深陷泥沼，举步维艰；20世纪60年代，它为生存和美国政府直接对抗；20世纪70年代，遭遇能源危机；20世纪 90年代在联邦快递的打击下几乎一蹶不振……

创始人的性格很多时候约等于企业的性格，他的一些理念往往会成为这个企业的文化，并在他的身后仍在发挥作用。靠机遇发家的企业家，他的成功时常会掩盖其性格中的重大缺陷，而这些缺陷却成为组织的癌细胞，随着企业的成长，最终恶化到不可收拾。吉姆·凯西则相反，他的创业始终很艰辛，他留给UPS的遗产是良性的，是UPS的一笔无形财富。UPS是美国最早实现员工持股的公司之一，加上它完善的内部晋升机制给它带来了员工的热忱和忠心。对外，它一开始就强调服务、顾客至上和准时。吉姆·凯西将二者以《制度手册》固定下来，成为UPS的价值观和公司法典。

在追求效率方面，凯西亲自上阵，他于1926年和工程专家哈维格斯特一道踏上寻求当时世界上最先进工业生产流程的路途。二人参观了美国中西部、加拿大和大西洋沿岸的各大企业，不停地做笔记，勾画工厂的布局和机器，试图从中学到什么。在工业自动化先驱弗雷德里克·泰罗（Fredrick Taylor）的影响下，凯西等人所做的是很严格的标准调查，他们希望亲身感受并直接向行业中的最具开创性的企业学习。这次游历，让凯西意识到两点：永不满足和关注细节，并将它们贯彻下去。

当然这本书最终要讲的还是UPS如何实行变革的诀窍，虽然很多人认为一百年来，它未曾改变。1954年UPS的主要收入来自那些大型百货公司，但是吉姆·凯西则早已认为公司的未来是普通快递业务，而非零售业务。这是一个高瞻远瞩的观点。他看到了，消费者权力的成长。

UPS电源技术发展趋势及应用 篇7

1 UPS电源的分类

UPS按其结构和运行原理分为以下3类:

1.1 被动后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电, 当市电超出其工作范围或停电时, 通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是没有稳压, 有切换时间, 且输出波形一般为方波。被动后备式UPS的工作原理示意图如图1-1 所示。

1.2 在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电, 当市电偏低或偏高时, 通过UPS内部稳压线路稳压后输出, 当市电异常或停电时, 通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有稳压, 但同样存在切换时间。在线互动式UPS的工作原理示意图如图1-2所示。

1.3 在线式UPS在市电正常时, 由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作, 由逆变器向负载提供交流电, 在市电异常时, 逆变器由电池提供能量, 逆变器始终处于工作状态, 保证无间断输出。其特点是, 有极宽的输入电压范围, 基本无切换时间且输出电压稳定精度高, 特别适合对电源要求较高的场合, 但是成本较高。目前, 功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。双变换式UPS的工作原理示意图如图1-3所示。

2 UPS电源技术发展方向

UPS电源技术包括电源变换技术、电源冗余技术、蓄电池发展技术等。近几年来, 随着对UPS电源性能要求不断提高, UPS电源技术又有新的分支出现, 其中UPS电源高频化技术、网络智能化技术、全数字化技术、绿色化技术就是UPS电源新技术。

2.1 UPS高频化技术

在技术先进的UPS中采用了IGBT和VDMOSFET等性能优良、工艺成熟的器件, 工作频率提高到16k Hz, 功率变换、电路频率的提高使得用于滤波的惯性元件, 如:电感、电容大量减小, 其效率高达94.5%, 体积减小1/3至1/2, 电压偏差<0.5%, 动态响应<3%, 总谐波失真度<2% (100%非线性负载) , 可闻噪音等指标均得以大幅度提高。数字电路占80%, 可靠性大大加强。

2.2 UPS全数字化技术

UPS全数字化技术是将UPS的AC/DC变换器及DC/AC逆变器 (即输入与输出部分) 使它们组成一个非常完善的负反馈系统, 再配以专用集成电路以及直接数字控制技术, 实现UPS整机变换、控制、反馈、测量、显示、通讯全数字化、智能化。UPS全数字化技术使UPS许多特性从硬件的设计转移到灵活并可升级的软件上来, 为用户提供十分快捷的设计与制造功能;更完善更灵活的运行与控制模式;非常简单方便的使用、安装、维护操作功能。全数字化UPS是新一代UPS, 它除具有高质量、高可靠、高指标、多功能等特点外, 还符合当今节能环保的要求, 所以它是未来发展所需要的UPS。

2.3 UPS网络智能化技术

高级UPS管理员软件配合电源分配器设计使管理员不仅可以通过PC机或网上终端对UPS运行参数、状态进行监管, 还可以进行一些其他很有意义的控制。主要监控内容如下:

·UPS负荷百分比;

·充电条件下蓄电池已具有的容量;

·放电条件下蓄电池剩余的容量;

·UPS报警及主要管理参数记录;

·UPS故障诊断;

·可对功率分配器及机房配电柜开关分别遥控 (On/0ff) ;

·可设立网上负荷分四级按设定的顺序及时间间隔启动或卸载。网上设备按顺序启动可以避免因同时启动而引起的问题;

·可以设定在市电停电的情况下, 蓄电池的能量按需要分配给不同的设备, 自动按时关掉次要设备, 把有限的能量用到关键设备上去;

·如果市电停电蓄电池能量消耗到一定程度时, 自动关闭计算机系统文件, 然后停机。

高性能的UPS具有相同的通信协议, 采用独立于控制电路的另一个微处理器作为网络通信的核心。通过包含在高级UPS管理员软件中心的SNMP协议, UPS可利用任何网络管理系统通信, 如HP Open View, Sun Net Manager等等, 实现UPS与计算机系统的通信, 由一台计算机对网上多台UPS进行集中管理。同时, 也可以选用远程服务系统通过Medem与UPS服务中心联网, 实现远程异地监控管理以获得快速故障诊断及UPS运行状况报告。

2.4“绿色”无污染UPS

为适应计算机房设备的“绿色”发展趋势, 在梅兰日兰UPS中领先采用了PFC (Power Factor Correction) 新技术, 使UPS的功率因数指标高达0.98以上。

这一新技术的实质是通过电路中功率管VT7的开关作用, 使电感中电流的大小随市电电压瞬时值大小的变化而同步变化。由于VT7工作频率高达50k Hz, 故在市电输入处只需加很小的滤波器, 就得到了与市电电压基本上无相位差的、谐波量很小的电流波形。故PFC的采用十分有效地将UPS功率因数提高到了相当理想的程度, 从而显著减小了其它UPS设备普遍存在的对电网的谐波干扰和无功消耗, 有效地隔离了计算机、程控交换机等非线性负荷对电网的不利影响。同时还采用了输人输出双重滤波, 加强了抗电磁干扰的能力, 降低辐射干扰, 在UPS周围1.5m处, 测不到任何的电磁干扰, 从而引出了“无污染”, UPS的新概念。

3 结语

UPS电源随着电子器件的发展, 使UPS走向小型化、高效率、高可靠性发展, 而高频化技术﹑网络智能化技术﹑全数字化技术﹑绿色化技术的出现, 不仅提供完全可靠的网络电源管理, 也为节能、环保提供了一种最佳的解决方案, 所以随着科学的进步, UPS将朝着高频化、数字化智能化绿色化等趋势发展

参考文献

[1]林新春, 段善旭.全数字化控制系统[J].电力电子术, 2001 (2) .

[2]姚行中.智能化交流不间断UPS设计.北京:科学出版社, 1996

[3]杨碧石, UPS电源新技术及应用, 现代电子技术, 2002年第2期

[4]许传朝, 续写辉煌-UPS电源产品新发展, 微电脑世界, 2001年第52期

UPS逆变器控制技术的发展 篇8

关键词：UPS,逆变器,数字控制

0 引言

为保证信息资源交流时资料高度真实可靠以及信息共享的高连续性、高保真度,对电源有更高的要求。其中UPS作为一个重要分支,为电源质量要求高的行业、设备提供了高质量、环保的交流电源。

在工业生产过程的控制中,传统模拟控制方法在UPS逆变器输出的控制中被广泛应用,并且获得了很好的效果,但其在实际应用中仍然会有局限性。

1 UPS逆变器控制技术发展趋势

随着科学技术的飞速发展,集成电路等电子技术被广泛使用。UPS逆变器主要向高频化、全数字、绿色化的方向发展,UPS逆变器的控制逐步转为数字化的智能系统。

1.1 模拟控制

传统的模拟控制是发展相对成熟的控制技术,主要采用数字器件和连续的模拟器件直接搭接的工作方式,设计过程相对容易。然而,这种传统的模拟控制在实际应用中存在着一些缺点:生产一致性差、设计周期长、调试复杂、可靠性低、自我监控能力差等。

1.2 数字控制

基于计算机网络通信技术的飞速发展,UPS不间断电源的控制方法也得以被优化,目前,数字化控制技术在UPS电源、充电器、逆变器的PFC等各个环节得到了应用。UPS逆变器的数字控制的工作过程是先进行数字化模拟,然后对得到的数字信号进行处理,得到控制的最终控制量后,需要转回模拟信号来识别,实现对UPS工作状态的反馈测量以及实时故障诊断、UPS的远程控制等,使电源在最优化的状态下运行。UPS逆变器数字的控制主要是通过数字信号在微型处理器中得到模拟信号,其优点是形成了标准化的电源,具有较高的一致性;减少了使用的控制板数量,压缩了生产成本;最重要的是微型处理器处理速度快,实现了智能控制。模拟信号传输的过程中,为了避免失真和其他因素,要尽量减少杂散信号的干扰,保证输出质量和性能稳定。如果要对设备控制方法进行改变,仅需要修改软件程序,不需要改变硬件电路,缩短了设计周期。

2 数字控制策略

随着UPS逆变器数字化的飞速发展和广泛应用,不仅各种先进控制思想被应用于UPS逆变器控制系统中,而且还可以将经典控制策略与智能控制策略进行结合从而实现简化控制,提高了系统的可靠性。

2.1 数字PID控制

PID控制是目前为止应用最为广泛、发展最为成熟的一种控制技术,主要控制方式包括电压瞬时值反馈和双闭环反馈。其控制理论算法相对简单,参数易于整定,系统适应性强,便于理解和实践,主要是通过采用比例、积分和微分这三种算法实现系统控制算法,对传统的模拟PID控制器进行优化和修正,克服了诸多不足。但数字PID控制算法也具有局限性,如在数字系统的过程中,抽样的量化误差会降低算法的控制精度;具有时间滞后系统,PID控制器的稳定性不高。为了减少输出误差,提高PID控制器的性能,PID控制技术常常需要结合其他先进的控制器,以克服其自身的不足。

2.2 重复控制

重复控制技术是根据生产过程的实际需要提出的控制理论,以内模原理为理论基础。近年来,这种控制方法应用于UPS电源旋转或周期性的系统中,用来消除逆变器输出的影响非线性负载。重复控制器可以使系统获得良好的静态性能,并能消除周期性干扰所产生的稳态误差,保证输出波形的质量。但是存在延迟因子,因此在实际的应用中,重复控制器通常无法但单独使用,需要与其他的先进控制理论互相配合,从而提高UPS逆变器控制系统的综合性能。

2.3 无差拍控制

无差拍控制与传统PID控制方式相比,最大的不同在于所有的控制算法是以指令化的语句完成的,根据输出的的反馈信号推算出被控对象下一个周期的紧缺数学模型,而不需要模拟信号发生器,因此特别有利于UPS逆变控制的数字化。无差拍控制系统输出的电压波形质量很好,总谐波畸变的概率很低。此外,无差拍控制算法是当拍计算且当拍输出,因此系统的动态具有响应速度快的优势。综上所述,无论是稳态特性还是动态特性,无差拍控制都具有很大的优势,应用前景广阔。不过无差拍控制也有不足之处,存在直流电压利用率低的问题,无差拍控制极快的动态响应速度也会导致相应的不足,拍计算当拍输出容易使系统运行不稳定,从而造成系统输出信号的振荡。

2.4 智能控制

近几年,随着科技的高速发展,智能控制技术的理念被提了出来,并被众多学者广泛研究,最新的且前景广阔的两种控制方式为神经网络和模糊控制。神经网络控制是通过模拟人脑中枢神经系统智能活动形成的一种智能控制方式,它具有超强的信息综合能力,并对复杂问题具有自学习和自适应的能力,不仅具有非线性映射能力,而且无论计算能力还是鲁棒性都高于其他控制计算,目前其在UPS逆变器中的应用研究已大规模展开。模糊控制是指通过模拟人脑的思维过程,不需要被控对象具有精确的数学模型,而是对于此类系统采用过程控制算法,即模糊控制可用对模糊指令进行处理的一种控制技术。模糊控制器响应速度很快,但是其稳态特性并不理想。目前由于硬件的限制,智能控制技术还处于不成熟的发展阶段,通常在实际使用中将这两种智能控制技术与其它方法结合使用。

3 应用DSP的UPS数字化控制

变频控制技术是不间断电源的核心技术,它直接影响到不间断电源的性能,主要技术指标为逆变器控制的瞬态响应速度和稳态度等。

近年来高效数字处理芯片DSP的高速发展,很大程度上扩大了数字化控制技术的应用范围,也成为了电力控制领域中的主要控制方法。随着UPS数字化趋势的发展,对UPS的技术要求也逐渐提高,而这些技术特性只有结合基于以DSP为基础的UPS数字化控制技术才能实现其性能的更加优化,主要体现在:应用以DSP为基础的UPS数字化控制技术可使UPS采用先进的控制算法,改善UPS系统各项性能指标,从而提高和优化其整体的性能。以DSP为基础,UPS数字化控制算法改变灵活、产品升级方便。

4 结语

目前逆变器数字化、智能化方向发展迅猛,UPS逆变器数字控制技术是一个研究的热点,其中数字PID控制、重复控制和无差拍控制等各种控制方案相互结合成为最优化、复合的控制路线则是当前UPS逆变器控制策略的一个重要发展方向。随着科技的发展,智能控制必将成为UPS逆变控制系统的主流。

参考文献

[1]孙洪明,王朋海,黄万伟.可编程多路A/D转换芯片THS1206的原理及应用[J].国外电子元器件,2015,(04):20-22

[2]王晓薇,程永华.基于DSP双环控制的逆变电源设计[J].电力电子技术,2011,(03):69-71

[3]陈良亮,肖岚,严仰光.双闭环控制电压源逆变器外特性研究[J].电力电子技术,2014,(03):22-24

UPS技术 篇9

2012年农村覆盖项目竣工后,我公司采购的某品牌UPS使用一段时间后,出现大量室外型RRU站点UPS放电时间过短的问题。维护人员现场检查后发现,蓄电池因设备过放电设置不达标,导致频繁充放电而引起电池组无法充电。维护人员更换不同厂家蓄电池和UPS后,高故障站点仍旧持续出现该情况,同时RRU停电后导致使用感知恶化,周边用户意见很大。本文根据这种情况,通过UPS蓄电池过放电保护电路改造,以达到“小技改、降成本、增效益、延寿命"的良好效果。

二、原因分析

我公司对频繁出现故障的站点进行分析,发现故障率高的UPS基本集中在高山和使用农村小水电区域的站点。由于UPS设备在没有稳定的市电供电环境下工作,蓄电池充放电异常频繁,且长期处于过放电状态。UPS设备在市电停电后,转变为蓄电池供电状态.经逆变向负载进行供电。经查,UPS后备电源过放保护参数设置不合理,高山RRU站点经常出现市电停电时间长、次数频繁的情况,引起蓄电池组经常过放电。而UPS原有设备没有电池过放电压调整功能,当UPS后备蓄电池组过放电频繁时,便造成蓄电池容量和寿命缩短的现象。要解决该问题,必须在原有电路基础上增加电池保护的电路。

三、原理介绍

1.蓄电池基本原理

我们一般用C表示蓄电池的额定容量,其单位为安时(Ah).蓄电池的额定容量等于放电电流与放电时间的乘积。因为蓄电池的额定容量会随着不同的放电参数而变化,所以在研究蓄电池的容量时,我们一般采取控制变量法,先设定一定的条件。现实工作中,我们对电池容量定义:用设定的电流,把电池放电至设定的电压所给出的电量,其数值等于这个设定的电流与放电时间的乘积。

对于设定的电压我们称之为终止电压(单位V)。终止电压就是放电时,电池电压下降到不至于造成损坏的最低限度值。终止电压值不是固定不变的,它随着放电电流的增大而降低,同一个蓄电池放电电流越大,终止电压可以越低,反之越高。也就是说,大电流放电时,允许蓄电池电压下降到较低的值,而小电流放电就不可以,否则会给电池造成损害。

根据CDMA基站中RRU的使用情况,RRU额定功率为300W,额定电压为48V,则每个RRU的最大电流

假设某个基站配有三个RRU,假设每个RRU平均电流I=5A.则三个RRU电流总和

一般情况下,基站电池的额定容量为150Ah,则放电倍率

N=I/C=15/150=0.1 (C)

2.UPS基本原理

(1) UPS的基本组成有:整流器/充电器、逆变器、静态开关(静态旁路)、手动旁路开关(手动维修旁路)、电池、逆变器串联在交流输入和负载之间。

(2)正常运行情况,提供给负载的所有电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换(AC-DC-AC),称为双转换模式整流器/充电器对电池进行浮充电,以保持电池处于满充状态。UPS正常运行原理如图1所示。

四、技术改造

1.改造技术原理

通过设定终止电压,在实际中却还未能真正的保护蓄电池。当蓄电池供电一定时间,达到终止电压而停止供电后,它的电压会渐渐升高.甚至会略高于终止电压,从而使蓄电池再一次供电,然后蓄电池电压继续降低至终止电压,停止供电。就这样,蓄电池的电压如此反复循环地在终止电压值上下浮动.导致电池放电后不久继续放电,多次放电的电池就受到了过放电带来的损害。

安装蓄电池过放电保护电路属创新改造,是利用电压继电器设置蓄电池过放电压值,当蓄电池放电到放电终止电压时,电压继电器自动断开负载,确保蓄电池不过放,延长蓄电池寿命。设计电路图见图2。

改造方法如下:

(1) OV和UV为电压继电器(可调动作电压值),JV为直流接触器。以上器件分别对OV1,UV1,JV1,JV2进行电路控制。

(2)根据UPS蓄电池组放电原理和UPS使用的经验,设定OV,UV,JV电压门限值(OV,UV均可调电压,可以在不同环境下适当调节,灵活运用)。

(3)以48伏电池组为例,对本次改造的工作原理进行分析。

⊙OV继电器调为50V时动作,UV继电器调为45V时动作。

⊙当市电停电时,蓄电池放电,蓄电池组电压下降。当电压降到50V时,继电器OV释放.OV1闭合接通。

⊙电池组继续放电,当电压降到45V时继电器UV释

放,UV1闭合接通,这时继电器JV经OV1,UV1形成回路而动作,继电器JV动作后JV1闭合,JV2断开,停止电池对负载供电。

⊙依据蓄电池实际使用常识可知,电池停止放电后,蓄电池组电压回升到45V之上,这时继电器UV动作,UV1断开,但继电器JV经OV1,JV1形成回路保持着动作的状态,此时JV2仍然是断开,从而使蓄电池不再次放电,不造成蓄电池组过放。

⊙一旦市电恢复,UPS按照原有默认电路配置,对设备正常供电和对蓄电池进行充电,设备自动复位后恢复正常使用状态。

本次改造的电路会在UPS整流器给蓄电池充电.蓄电池组电压即刻上升到50V以上之后,当外电停电时电池才能对负载进行放电。通过该电路配置,可以预防因外电不稳定而引起电池的频繁充放电的情况,对电池进行保护。

2.器件选择

电压继电器见图3,电压接触器见图4。

3.效果评估

针对本次技术改造,在停电较多的山区基站中,抽取了“永固永良村基站”、“南乡村基站”、“坑口上带村基站”这几个掉电次数较多的基站做了数据观察,经过技术改造和更换电池后(每个基站改造成本约400元).继续进行数据观察。

根据表1中的数据,进一步分析技术改造前三个月与后三个月的掉电告警次数对比和续航时间对比(见图5)。

从掉电告警数分析中可看出,前三个月和后三个月的掉电告警数差距不大,所以,这个掉电告警数并不影响技术改造前后蓄电池续航时间的对比。

通过技术改造后,从图6可以看出三个站点的蓄电池的续航能力均明显提高。

总体来说,通过实例数据观察,试行改造后数据分析,在掉电告警数变化不大的前提下,蓄电池续航时长大有改善,且电路改造后三个月内.UPS放电时长基本保持在同一水平上。因此推断,UPS过放电保护电路改造的方法,能有效解决UPS频繁放电导致的蓄电池过放电问题。

五、结束语

综上所述,因UPS设置方面不合理,而导致蓄电池容易出现过放损害的情况下,在UPS原有基础结构上设置旁路,可以很好地改善蓄电池电压在终止电压值浮动时候,带来的“乒乓效应”,从而避免了蓄电池过放带来的损害,延长蓄电池的寿命。

本文论述的方法,是在不影响UPS原有功能的前提下,成功避免了蓄电池过放所带来的危害,具有稳定性高、成本较低和可行性强的优点。总的来说,该项技术创新改造,无论用于蓄电池的保护电路.或者作为UPS产品附加功能配置,都是一个非常理想的选择。

摘要：天冀移动网建设发展一直注重低成本高效能,根据RRU设备建站快速灵活的特点,利用BBU加RRU的模式进行网络建设。通常在农村支局建设基站BBU模块,把环境适应性高的RRU设备,安装在室外简易型H杆或支撵杆上的方式。做到快速低威本地解决农村覆盖,以及城区信号盲区的覆盖问题。RRU的后备电源主要以室外型UPS供电方式为主,UPS设备长期处于日晒雨淋的恶劣环境中工作,且欠缺稳定的市电供电,造成蔷电池过放电频繁,蓄电池使用寿命过快缩短,大幅增加设备维护成本。

UPS技术 篇10

UPS就是人们常说的不间断电源，它主要是把蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)通过导线与主机相连接起来，利用主机的逆变器等电子模块电路把蓄电池的直流电转换成为普通电源的电力系统设备。这种新的设备不仅可以转换电流，还能储存电能，起到不间断供电的效果。它的主要构造是利用逆变器的恒压、恒频来提供不间断电源，从而实现不间断供电的一种电子装置。电力电子设备、计算机网络系统、服务器是它的主要电力供应负载，它主要是对这些设备进行不间断供电，现在它已经成为互联网的关键部件和电子商务必不可少的辅助设备，它的出现很大程度上帮助了计算机的应用和普及。

日常生活中常见的UPS有在线式、在线互动式和后背式3大类型。在线互动式UPS在市电正常供电时，UPS向负载所提供的是正弦波电压，它只是对市电电压进行了稳压处理，而市电不正常供电时，UPS就会向负载提供逆变的稳定的正弦波电源。而后背式UPS在市电正常供电时，它向负载所提供的电压是市电电压经过稳压处理的正弦波电压，当市电不正常供电时，它就会向负载提供稳定的方波电源。现在很多市电波动范围比较大的农村和城郊地区，还有供电质量要求比较高的地方都应选择电压稳定较好的在线式UPS系统。

2 工作原理

UPS的工作原理是把市电的交流电经过整流器转换成为直流电后输出，而且同市电输入同步。它的静态旁路电路可以任意选择旁路输出或者是逆变器输出，在逆变器开关关闭时可以由旁路输出。这种输出方式称之为在线式模式输出。

UPS系统把市电的交流电转化为直流电，这一过程我们称之为AC-DC转换。它主要是经过自耦变压器的降压，然后再进行全波整流，最后经过滤波后将电网中的交流电转变为直流电提供给UPS的逆变系统。从AC-DC的转换过程中，它的输入端口配有电路的软启动装置，这将对电网的不稳定冲击起到保护的作用。

UPS系统把直流电转换成交流电再输出，这一过程称作DC-AC逆变，一般都把大功率全桥式逆变电路当成最好的选择，为保证系统安全可靠，确保工作正常进行，采用高频限流调制和快速保护短路的技术，使逆变器在电压瞬间变化或是被负载冲击短路时能够正常进行工作。

UPS系统核心是控制驱动部件，它能够完成正弦脉宽SPWM调制的控制，能够完成各种开关、显示驱动信号的检测和同步保护功能，通过动态、静态双重电压的及时反馈，使逆变器的安全稳定性能得到了极大的提高。

3 UPS系统的技术特点

UPS系统输出的各种技术参数受负载功率影响较大。其负载为可容性负载时，系统输出的各种参数均显示正常数值，没有发生大的改变。但当其负载为感性负载时，系统的输出功率数值就会变小了，只能达到正常数值的一半左右，这就对系统产生了极大的影响。所以在选择系统的功率时，就要对其负载的技术参数进行比较，看起负载是否为可容性负载，以避免对系统造成破坏。

当UPS系统的负载功率约为其额定功率的一半时，其所显现的功率最高。达不到一半时，其功率会大幅下降。所以，当系统轻载运行时，如果此时发生突然断电，系统的深度放电保护装置没有及时打开，会对蓄电池造成严重损坏，减少蓄电池的使用寿命，甚至还可能危及系统安全，使系统全面瘫痪，所以在现实工作中要非常注意UPS系统的负载功率，做好系统的各项保护措施。

UPS系统具有内置电源监控软件，监控软件可以根据记录分析出市电的状态和稳定性，当电网断电或者电池终止工作时，该软件还可以自动关闭系统，可以自动存储数据，不会让系统造成破坏。现在已经有了更加先进的电源监控软件系统，不仅可以自动监控系统的运行状态，还可以做到更加远程记录和定时监控，为人们对系统的操作提供了更加便捷的方式。

静态的UPS系统，它的前身是后背式UPS电源，由于技术成熟被人们广泛加以利用。后背式UPS的特点是市电利用率高，电压输出能力强。但是它的电压频率不稳定，对于波形畸变和电网侵入干扰等问题还有待进一步加以解决，使产品性能得到一个质的飞越。

随着科技的进步，具有3端口UPS电源也已经诞生。它被人们称作在线互动式UPS电源，在电源能量传递方面具有很多优势。其负载的性质决定了输入电流的谐波和功率数值。它具有市电利用率高的特点，它在输出端安装了变换器，随时处于热准备状态，同时它的变换器还具有充电功能，完全可以应对系统对电能的需要，不会导致由于断电而产生的系统问题。

4 UPS系统日常维护和检查

在利用不间断电源UPS系统工作时，要先阅读产品使用说明书和注意事项，不能盲目操作，要按照说明书要求配置UP系统。UPS系统运行是一个比较复杂的过程，只有在切断市电电源、切断交流旁路电源、切断蓄电池的输入通道以及切断与其他用户系统相连的输出通道和放掉储藏在UPS系统的高压滤波电容中的所有电能后，才会是系统彻底断电，才不会有危及生命的高压电源，这点尤其重要，涉及到人们的安全和健康。

工作环境好坏是保障UPS系统正常运行的基础。我们要把UPS系统安放在恒温、干净的环境，以便减少由于环境影响而产生的不良效果。要定期进行巡视检查，做好UPS系统运行记录。检查维护工作要做到日检、周检和年检。

日检：主要是检查控制操作面板，看上面的各项图形是否处于正常的运行状态，各项运行参数是否都处于正常值的范围，同时检查各个部件的过热痕迹，看有没有故障和报警的信息，如发现要及时妥善加以处理。

周检：主要检查测量和记录UPS系统的输入、输出电流和输入、输出的电压，还要检测蓄电池的充电电压是否正常。同时要把各项数据与操作面板上的数据进行对比，看有无明显差别，若发现数据有较大差别时，要马上查明原因，并及时撤掉连接在UPS输出端和用户负载总线上的负载，及时进行维修。

年检：在年检时我们要接触到UPS系统中的高压部件，这时要有专业人员进行操作，避免发生危险。同时UPS系统应处于完全停机的状态，以保证工作人员的人身安全，对检查中发现的问题要及时处理，使UPS系统能够一直处于良好的运行状态。

5 结语

UPS系统作为保护性的电源设备，其具有效率高，安全稳定的特点。在电视播控系统已经全面数字化、智能化、网络化的今天，UPS系统将会得到更加广泛的利用，UPS系统也必将成为电视播控领域的重要一员。科技的发展让人们的生活更加丰富多彩，新一代UPS系统的研发利用，为提高电视播控领域的供电质量，保证电视节目安全稳定以及节目的优质播出奠定了更加坚实的基础。

摘要：现代社会科学技术高速发展,电视播控技术也逐步走出低谷,越来越贴近人们的生活需求。由于高精密发射机已经被电视发射台广泛应用,其设备中的电子元器件急需安全稳定的电源供电,这就对设备的电源供电系统提出了更高的要求。而现在公共电力系统有很多不稳定的因素,电压不稳,电流强弱不一,这时使用高精密设备会造成故障率高、工作不稳定、设备寿命缩短等情况,在现有条件下使设备稳定工作,从而保证设备能够正常使用,是亟待解决的难题。

关键词：电视播控,UPS系统,技术要点

参考文献

[1]徐斌.UPS电源系统使用与维护[J].有线电视技术,2005,(12).