新一代UPS的技術(shù)動(dòng)向（上）
隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高,家庭、辦公室、工廠等均朝著信息化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。與此同時(shí),人們對(duì)高品質(zhì)電力的需求也在日益增加。盡管UPS技術(shù)的發(fā)展不像計(jì)算機(jī)技術(shù)那么迅猛,但也是今非昔比。UPS技術(shù)發(fā)展到今天,其功能已經(jīng)從最初單純的供電發(fā)展到今天的多功能并舉。現(xiàn)在的UPS不僅可以在計(jì)算機(jī)無人值守時(shí)定時(shí)開機(jī)關(guān)機(jī),也可以在市電發(fā)生異常后通知計(jì)算機(jī),還可按事先約定的順序關(guān)機(jī),甚至還擁有通過聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)程通訊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的能力。目前UPS技術(shù)未來發(fā)展的趨勢是朝向網(wǎng)絡(luò)化,智能化和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.UPS的冗余技術(shù)
在UPS的應(yīng)用中,用戶為了提高運(yùn)行中的可靠性,往往要求幾臺(tái)UPS冗余連接。UPS的冗余數(shù)目,從理論上講是是否越多越好,但在實(shí)際應(yīng)用中并非如此簡單,單輸出均流這一項(xiàng)指標(biāo)就帶來好多問題。在三相UPS中,若作到均流,就必須保證并聯(lián)的各UPS的對(duì)應(yīng)相電壓和相位保持在一個(gè)最小的誤差值,并聯(lián)臺(tái)數(shù)越多,越不易達(dá)到一致,即使當(dāng)時(shí)達(dá)到了一致,隨著時(shí)間的推移、溫度的變化,塵埃的侵入,器件的老化,冷卻系統(tǒng)造成的振動(dòng)以及濕度和腐蝕性氣體的破壞等等因素都時(shí)刻在破壞著這種平衡 ,當(dāng)并聯(lián)臺(tái)數(shù)達(dá)到一定數(shù)量后,可靠性開始降低,這就是從量變到質(zhì)變。單從理論推導(dǎo)出來的結(jié)論是在一定的理想條件下作出的,它和實(shí)際一直在變化著的情況是有距離的。
就目前的UPS制造技術(shù)和工藝水平而言,已可使UPS的故障率大大降低。例如：中、小型UPS平均無故障工作時(shí)間（MTBF）已做到5～14萬小時(shí),對(duì)大型UPS而言,它的MTBF可達(dá)24萬小時(shí)以上。然而,即使對(duì)于這樣高質(zhì)量的系統(tǒng),也不能確保它的故障率為零。在UPS中可采用具有容錯(cuò)功能的冗余配置方案來解決這個(gè)問題。所謂“容錯(cuò)”特性,是指在整個(gè)UPS供電系統(tǒng)中,如果因故造成個(gè)別機(jī)器出故障時(shí),該UPS供電系統(tǒng)自動(dòng)將有故障的機(jī)器“脫機(jī)”進(jìn)行檢修的同時(shí),整個(gè)UPS供電系統(tǒng)必須繼續(xù)向用戶提供高質(zhì)量電源。由于在冗余式UPS供電系統(tǒng)中,采用了多臺(tái)UPS組合起來共同承擔(dān)向負(fù)載供電的任務(wù),因此如何正確地解決好多臺(tái)UPS輸出的交流電源以同頻率、同相位和同幅度的方式運(yùn)行是能否成功地實(shí)現(xiàn)多臺(tái)UPS冗余供電的關(guān)鍵。就目前所掌握的資料來看,有如下幾種冗余配置方案可供用戶選擇：主機(jī)－從機(jī)型的“熱備份”UPS供電方式;直接并聯(lián)供電方式;雙總線冗余供電方式。
2.1USP熱備份連接
任何具有旁路環(huán)節(jié)的UPS都可以進(jìn)行熱備份連接,兩臺(tái)UPS熱備份連接時(shí),只需將一臺(tái)UPS1的旁路的輸入端與市電斷開,并連接到另一臺(tái)UPS2的輸出端,就構(gòu)成了兩臺(tái)UPS熱備份冗余系統(tǒng)。在正常情況下由UPS1向負(fù)載供電,而UPS2處于熱備份狀態(tài)空載運(yùn)行;當(dāng)UPS1故障時(shí),UPS2投入運(yùn)行接替UPS1繼續(xù)向負(fù)載供電。只有當(dāng)UPS2由于過載或逆變器故障時(shí),才閉合旁路開關(guān),負(fù)載改由市電供電。
這種UPS的熱備份連接一般不超過兩臺(tái),它不能增加系統(tǒng)的輸出容量,尤其是兩臺(tái)不同容量的USP連接時(shí),該系統(tǒng)的輸出容量不能超過其中容量較小的那一臺(tái)的功率。
2.2UPS的并聯(lián)連接
UPS的并聯(lián)連接并不象熱備份連接那么容易。因?yàn)樗蠻PS的輸出阻抗不可能一樣,加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負(fù)誤差,則各個(gè)UPS的電壓即有相位差又有幅值差,因此用普通UPS直接并聯(lián)是危險(xiǎn)的,只有具備并聯(lián)功能的UPS才能并聯(lián)。
并聯(lián)連接的優(yōu)點(diǎn)在于它不但可以提高可靠性,而且過載、動(dòng)態(tài)性能比熱備份方式好得多,并且可增容。并聯(lián)連接的方式有下述幾種：
2.2.1主從式并聯(lián)系統(tǒng) 這種方式是并聯(lián)系統(tǒng)中有一臺(tái)UPS為主機(jī),其它為從機(jī)。
