大功率UPS電源系統(tǒng)新技術(shù)和發(fā)展趨勢介紹

來源：存能電氣  日期：2019-05-07 10:38  瀏覽量：次

　　大功率UPS電源系統(tǒng)新技術(shù)和發(fā)展趨勢介紹。大功率UPS電源滲透入生活的每一重要單元，目前主要運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心與關(guān)鍵電源兩種場景，在IDC、金融、電信、醫(yī)療、半導(dǎo)體、石油石化、機(jī)場、軌道交通、電力等各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

　　大功率UPS電源系統(tǒng)五大新技術(shù)

　　1、電氣變換技術(shù)的三種運(yùn)行模式

　　逆變器優(yōu)先

　　旁路優(yōu)先

　　超級旁路優(yōu)先

　　2.多電平逆變器技術(shù)

　　需要在功率器件的耐壓值和數(shù)量上找到合理的平衡。施耐德電氣的實(shí)踐證明運(yùn)行在全球范圍內(nèi)的數(shù)萬臺四電平逆變器可用性優(yōu)于傳統(tǒng)的工頻機(jī)。

　　3.新型物理架構(gòu)的大功率并機(jī)系統(tǒng)

　　大型及超大型數(shù)據(jù)中心及半導(dǎo)體行業(yè)的用戶，經(jīng)常會搭建功率為1500KW及以上的UPS系統(tǒng)，這就需要采用多臺大功率UPS電源并聯(lián)的系統(tǒng)架構(gòu)。新型的并機(jī)物理結(jié)構(gòu)簡化了整個UPS電源系統(tǒng)，減少了外部配套的配電柜、開關(guān)和電纜。簡化了開關(guān)機(jī)操作，銅排連接使得輸出阻抗一致性高，這些特點(diǎn)都有利于提高大功率UPS系統(tǒng)的可用性。

　　4.鋰電池進(jìn)入數(shù)據(jù)中心

　　普通鉛酸蓄電池大約每3-4年更換一次，在三相大功率UPS電源系統(tǒng)10-12年全生命周期過程中，用戶花在電池系統(tǒng)上面的錢甚至超過UPS主機(jī)。鋰電池相比于鉛酸蓄電池在電氣性能方面的優(yōu)點(diǎn)是：快充，快放，循環(huán)壽命高達(dá)6000-10000次。快放的特點(diǎn)使得鋰電池特別適合大功率UPS電源系統(tǒng)短延時放電的場景。

　　5.云服務(wù)提高了系統(tǒng)可用性

　　云服務(wù)徹底改變了售后維修模式，減少了故障次數(shù)，縮短了維修時間，提高了系統(tǒng)可用性。用戶的UPS電源或整個系統(tǒng)都可以直接連接到云監(jiān)控平臺，可以預(yù)警潛在的故障風(fēng)險，提前處理。真的出現(xiàn)故障時可以第一時間發(fā)現(xiàn)故障，并快速準(zhǔn)確判斷出故障所在。

　　大功率UPS電源發(fā)展趨勢

　　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電源相應(yīng)局部正常運(yùn)轉(zhuǎn)的控制功用外，還應(yīng)完成對運(yùn)轉(zhuǎn)中的UPS停止實(shí)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(hù)控制動作，以防毛病影響面的擴(kuò)展；完成必要的本身維護(hù)，具有交流信息功用，能夠隨時向計(jì)算機(jī)輸入或從聯(lián)網(wǎng)機(jī)獲取信息。

　　數(shù)字化

　　大功率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電源系統(tǒng)的100%數(shù)字化運(yùn)轉(zhuǎn)。還采用了多重微處置器冗余系統(tǒng)，用多個有獨(dú)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(jìn)步了系統(tǒng)的數(shù)字化水平和牢靠性。

　　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(dá)50kHz。變換電路頻率的進(jìn)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(jìn)步。

　　冗余并機(jī)技術(shù)

　　經(jīng)過開發(fā)新的應(yīng)用技術(shù)，可完成UPS電源內(nèi)的多模塊冗余并機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，不需另外加設(shè)中央控制部件，負(fù)載均分，某一模塊呈現(xiàn)問題時，負(fù)載自動轉(zhuǎn)移，維修可帶電熱插拔，大大進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)，假如某一臺UPS單機(jī)發(fā)作毛病，則被立即關(guān)閉，其他的UPS系統(tǒng)會自動承當(dāng)全部負(fù)載，對負(fù)載不會產(chǎn)生任何影響。

　　集成化

　　隨著信息化的開展，電源維護(hù)的應(yīng)用范疇不時擴(kuò)展和請求不時進(jìn)步，大功率UPS要到達(dá)這些需求難以獨(dú)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(hù)和系統(tǒng)維護(hù)的純后備電源技術(shù)開展到今天的信息維護(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、不連續(xù)電源、機(jī)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電源設(shè)備只是該系統(tǒng)的中心部件。

　　以上就是大功率UPS電源系統(tǒng)新技術(shù)和發(fā)展趨勢介紹。隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)的發(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，大功率UPS的技術(shù)將會更上一層樓！