未來UPS電源6大發(fā)展趨勢

UPS電源具有明顯的電力保護(hù)作用，在集中管理以及企業(yè)的應(yīng)用都很廣泛。當(dāng)市電斷電時(shí)，不間斷地向負(fù)載繼續(xù)供電;在市電不穩(wěn)定的時(shí)候，可以避免負(fù)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(dāng)供電系統(tǒng)(包括UPS)故障時(shí)，能給負(fù)載(特別是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))以全面的保護(hù)，并起到過載、短路、電池過放等防護(hù)，為負(fù)載提供一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境。如今UPS電源系統(tǒng)隨著電力市場的需求快速發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)已廣泛應(yīng)用在UPS的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)過程中。未來的UPS電源技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)以下的發(fā)展趨勢：

1、智能化

智能系統(tǒng)通過對(duì)各類信息的分析綜合，除完成UPS相應(yīng)部分正常運(yùn)行的控制功能外，還應(yīng)完成對(duì)運(yùn)行中的UPS進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對(duì)電路中的重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，從中得出各部分電路工作是否正常等功能;在UPS發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)檢測結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行分析，診斷出故障部位，并給出處理方法;根據(jù)現(xiàn)場需要及時(shí)采取必要的自身應(yīng)急保護(hù)控制動(dòng)作，以防故障影響面的擴(kuò)大;完成必要的自身維護(hù)，具有交換信息功能，可以隨時(shí)向計(jì)算機(jī)輸入或從聯(lián)網(wǎng)機(jī)獲取信息。

2、冗余并機(jī)技術(shù)

通過開發(fā)新的應(yīng)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)UPS內(nèi)的多模塊冗余并機(jī)運(yùn)行，不需另外加設(shè)中央控制部件，負(fù)載均分，某一模塊出現(xiàn)問題時(shí)，負(fù)載自動(dòng)轉(zhuǎn)移，維修可帶電熱插拔，大大提高單臺(tái)UPS的供電可靠性。再加上多臺(tái)UPS組成的系統(tǒng)冗余運(yùn)行，如果某一臺(tái)UPS單機(jī)發(fā)生故障，則被立刻關(guān)閉，其他的UPS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)承擔(dān)全部負(fù)載，對(duì)負(fù)載不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

3、集成化

隨著信息化的發(fā)展，電源保護(hù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和要求不斷提高，UPS要達(dá)到這些需求難以獨(dú)善其身，必須對(duì)整個(gè)用電系統(tǒng)所涉及的環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，UPS從初始的設(shè)備保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)的純后備電源技術(shù)發(fā)展到今天的信息保護(hù)、智能管理和整體機(jī)房集成一體化應(yīng)用，其內(nèi)涵已擴(kuò)展到發(fā)電、配電、變換、不間斷電源、機(jī)房、動(dòng)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)的核心部件。

從UPS的電源技術(shù)來看，在電源輸出特性的不斷優(yōu)化基礎(chǔ)上，對(duì)電源輸入特性的研究，使電磁兼容性、低諧波污染成為重要指標(biāo)，諧波處理技術(shù)和電磁兼容設(shè)計(jì)可以改善電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，減少對(duì)其他設(shè)備的*，提高電源的源效應(yīng)，綠色電源的概念開始為人們所注重。電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除了使UPS的電源性能得到極大提升外，其網(wǎng)絡(luò)管理可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，數(shù)字化電源控制技術(shù)使產(chǎn)品具備了定制功能，智能化的設(shè)計(jì)使其成為高度智能化的可監(jiān)、可控和自適應(yīng)的設(shè)備。

以信息化建設(shè)角度，UPS從過去側(cè)重電氣性能指標(biāo)、可靠性和質(zhì)量方面，發(fā)展到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，采用模塊化和并聯(lián)冗余技術(shù)，系統(tǒng)地考慮各供、用電設(shè)備和環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)TCO，提高UPS用電所涉及的整個(gè)系統(tǒng)可靠性、可用性、可管理性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。集成一體化應(yīng)用為用戶提供了完整和有效的電源應(yīng)用解決方案，這種拓展方向適應(yīng)了信息化建設(shè)的需要，但是為滿足這一需求的變化，對(duì)UPS廠商來說，尤其是國內(nèi)廠商，仍有許多工作要做。

4、數(shù)字化

UPS采用最新的數(shù)字信號(hào)控制器(DSP)加以數(shù)字化的霍兒傳感器件，實(shí)現(xiàn)了UPS系統(tǒng)的100%數(shù)字化運(yùn)行。還采用了多重微處理器冗余系統(tǒng)，用多個(gè)有獨(dú)立供應(yīng)電源的微處理器來控制整流器、逆變器和內(nèi)部靜態(tài)旁路，因而提高了系統(tǒng)的數(shù)字化程度和可靠性。

5、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(gè)數(shù)量級(jí)，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(dá)50kHz。變換電路頻率的提高，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(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為提高。

6、綠色化

各種用電設(shè)備及電源裝置產(chǎn)生的諧波電流嚴(yán)重污染電網(wǎng)，隨著各種政策法規(guī)的出臺(tái)，對(duì)無污染的綠色電源裝置的呼聲越來越高。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)，這樣既可消除本身由于整流濾波電路產(chǎn)生的諧波電流，又可補(bǔ)償輸入功率因數(shù)。整流器使用IGBT技術(shù)，可將輸入功率因數(shù)提高到接近于1，對(duì)電網(wǎng)的污染已降到了近似阻性負(fù)載的水平。