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                談UPS架構的發∴展

                2019-11-23 17:11:44 7

                近年來,隨著大數據、雲計算等技術的快速發展,傳統的數據中心也迎來了一個飛速變革的時期。作為數據中心供配電系統的重要組成部分,UPS也開始發pk10官网开奖直播时间生變化。可靠、高效、易用、易維護成為越來越多UPS廠家關註的重點。那麽從UPS誕生至今,共經過了哪些變化?是什麽引起了這些變化?現在市場上主流產品有哪些?文中pk10技巧 冠亚和稳赚走势图將對這幾個問題進行解答。
                  
                  1 UPS分類方法
                  
                  UPS的分類方法很多,按儲能方∑ 式大致可分為動態UPS和靜態UPS,動態UPS和靜態UPS又可以細pk10赛车论坛交流区分為後備式、在線互動式、在線雙轉換式等;從技術上又有工頻和高頻之分,高頻機中又細分為塔式高頻機和模塊pk10官网开奖时间化高頻機。
                  
                  (1)動態UPS分類
                  
                  動態UPS是通過旋轉部件釋放動能,其典型代表是飛輪UPS。飛輪UPS在市場上的應用主要有如下幾種:
                  
                  ①在線雙□變換式飛輪UPS
                  
                  該結構使用飛輪代替了電池進行儲能,需要搭配北京福利彩票pk10官网傳統UPS,因此應用比較局限。圖1給pk10官网开奖下载出了在線pk10官网开奖直播时间雙變換式飛pk10官网开奖直播58輪UPS的組成。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168109555871260.jpg
                  ②旋轉在線式飛輪UPS
                  
                  圖2為旋轉在線ζ 式飛輪UPS的組成。該解決方案替代傳統UPS。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168109562294411.jpg
                  耦合扼流圈主要功能是實現電能轉換、補償和濾波。核心部件是M/G電動-發電機,市電正常時作為電動機帶動飛輪(給飛輪充電),市電異常時飛輪放電,作為發電機,完全是機械pk10赛车杀号技巧论坛式取代電力子變換,沒有電力電子變換的精確控制,電網適應性和逆變出的電能質量會變差。
                  
                  ③在線互動式pk10技巧公式准确大全飛輪UPS
                  
                  該方案替代傳統UPS+電池方案。圖3為在線互動式飛輪UPS的組成。其工作原理同在線互動式UPS,類似一pk10赛车6码345678公式说明個有源濾波器,可實現簡pk10官网开奖视频單的濾波和穩壓功能,拓撲簡單,效率較高。但是電網適應性和輸出性能指標明顯偏差。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168109571551419.jpg
                  ④三種動態UPS抗電網*能力對比
                  
                  以上是三種比較典型的動態UPS,表1對這三種動態UPS抗電網*能力做一個簡單的對比。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/2016810957596066.jpg
                  從表1可以看出,在線雙pk10赛车稳赚演算變換式飛輪pk10官网开奖直播UPS是抗*能力最強的,但是這種飛輪UPS必須搭配傳統UPS進行使用,應用比較局限,目前國內應用最多的是在線互動式飛輪UPS。
                  
                  (2)靜態UPS分類
                  
                  靜態UPS以電池為儲能工具。從工作原理分類來說,常見的靜態UPS主要有後備式、在線互動式、Delta變換式以及在線雙變換式四種。
                  
                  ①後備式UPS
                  
                  後備式UPS只有在供電異常時才啟動逆變器,正常供電時,無法對市電電網問題進行調節,供電質量相對較差,但其效率pk10官网开奖下载較高。
                  
                  該架構多用於容量小於3kVA的UPS,結構簡單,一般備電時間在10min左右,通常是方波輸出,主要應用場景是PC機等。圖4為後備式UPS的原理圖。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168109573895686.jpg
                  ②互動式UPS
                  
                  互動式UPS相比後備pk10技巧 冠亚和稳赚走势图式而言,增加了穩壓環節,供電質量好於後備式UPS。其成本低、電路比較簡單,但是無法消除輸入失真和*。並且※切換時有轉換時間。該架意大利pk10官网構應用於功率容量5kVA以下的小容量UPS,通常是方波輸出或模擬正弦波輸出。多用於對PC或辦公pk10官网开奖走势設備提供保護。圖5為在線互動式UPS的原理圖。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168109591836842.jpg
                  ③Delta變換式UPS
                  
                  Delta變換式UPS的核心為Delta變換器和主變換器。圖6為Delta變換式UPS的原理圖。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168109594832506.jpg
                  Delta變換器的作用是:控制輸入電流,是一個高阻正弦波電流源;控制電流充電;補償輸入電壓,保證輸出電壓穩定不變;控制調整輸入功率因數。
                  
                  主變換器的作pk10官网开奖直播58用是:控制並穩定輸出電壓,是一個低內阻正弦波電壓源;給電池充電;市電掉電時,向負◤載供電;市電正常時,補償負載電流中的無功和諧波成分。
                  
                  從Delta變換器和主變換器pk10技巧6码滚雪球公式的作用可以看出,Delta變換式UPS對輸入調節能力更強,當然,結構也比在線互動式復雜。該架構應用於功率容量20~200kVA的UPS,輸出為正弦波。
                  
                  ④在線雙變換式UPS
                  
                  在線雙變換式UPS能為負載提供很完美的保護,可以濾除電網中幾乎所有的*和諧波,缺點是架構︼復雜,一般成本較高。該架構應用於功率容量為1~1200kVA的UPS;與以上幾個架構對比,其可靠性最高。目前80%的UPS均采用該架構,輸出為標準正弦波,主要對IT負載或其它行業重要負載提供保護。圖7為在線雙變換式UPS的原理圖。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168101003428499.jpg
                  UPS的pk10官网开奖直播千禧工作狀態有多種◣,分別為主路模式、靜態旁路模式、電池模式以及維修旁路模式。在線雙變換式UPS從架構還分為工頻機和高頻機。
                  
                  (3)靜態UPS抗電網*能力對比
                  
                  表2為上述四種↓靜態UPS架構抗電網*能力的對幸运飞艇pk10官网开奖比。可以看出,在線雙變換式UPS是抗電網*能力最強的。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168101015322925.jpg
                  (4)動態與靜態UPS的對比
                  
                  靜態UPS與動態UPS最大的區別在於其儲能方式,一個是電池儲能,一個是pk10赛车6码345678公式 www.y880011.com飛輪儲能,表3對比這兩種儲能方式的優劣。
                  
                  從表3可以看出蓄電池儲能與飛輪儲能各有優劣,但是飛輪儲能的後備時間一般僅有15s,這使得其使用場景受到很大的限制。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168101033390668.jpg
                  表4以華為UPS5000系列在意大利pk10官网線雙變換式UPS和ActivePower在線互動式飛輪UPS為例的參數對比。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168101083641001.jpg
                  從表4可以看出,除效率外,其他參數UPS5000系列在線雙變換式UPS的參數要優於ActivePower飛輪UPS,並且在UPS通常工作的低載☆段(40%)效率並不輸給飛輪UPS。
                  
                  通過以上兩個對比我們可以得出如下結論:
                  
                  ①與傳統UPS相比,飛輪UPS在節能、環保等方面具備一定優勢pk10技巧单双3期必中;
                  
                  ②飛輪UPS由於固有的缺陷pk10赛车,應用存在局限性:備電時間短,僅15s,油機啟動失敗會造成嚴重停電事故;價格昂貴,且必須與油機配合使用,增加了初始投資;系統復雜,需要原廠專業維護,維護成本高pk10赛车6码345678公式 www.yqwi.tw;電網適應性差pk10官网开奖结果记录,輸入輸出性能指標都不如在線雙〓變換式UPS。
                  
                  基於上♂述分析,飛輪UPS僅適用於以下場景:可接受新技術的綠色pk10赛车论坛交流区環保型供電系統;電網質量pk10技巧 冠亚和稳赚图片很好、較少有斷電事故、系統可靠性要求不高的場合。
                  
                  2 高頻機與工頻機的對比分析
                  
                  靜態UPS目前應用ぷ最廣泛的是在線雙變換式UPS,這也是抗*能力最強的靜態UPS,而在線雙變換式UPS從產生至今也經過了從工頻機到高頻機的演進。
                  
                  (1)工頻與高頻介紹
                  
                  工頻UPS即基於變壓器的UPS(Transformer-basedUPS),因早期使用SCR半控器件整流,工作頻率pk10官网开奖下载與電網頻率一致而得名。
                  
                  高頻UPS即無需變壓器的UPS(Transformer-lessUPS),高頻UPS相比於傳統工頻UPS,因整流頻率在10kHz以上而得名。
                  
                  工頻UPS在發展過程pk10赛车六码有什么好的方法?中,從SCR整流變為IGBT整流,並且不再使用隔離變北京pk10赛车官网壓器。因此雖然從名稱上看工頻與高頻是基於頻率來命pk10赛车冠军杀号技巧名,但是業內一般用有無隔離變壓器來做區別。
                  
                  (2)工頻UPS的演進
                  
                  工頻UPS從出現至今,經歷過表5所示的幾次發展與變化。
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168101075645793.jpg
                  現代工頻UPS已經是使用IGBT整流的、加了隔離變壓器的高頻UPS。
                  
                  (3)工頻到高頻發展的原因
                  
                  從工頻到高頻,探究其發展原因,主要有以下兩點:
                  
                  ①市場的需求。隨著節能減排、綠色等要求的提出,要求UPS更高效,另一方面也要求安pk10赛车6码345678公式 www.yqwi.tw裝維護更方便,這些因素推動整個UPS架構的發展;
                  
                  ②技術的進步。一方面是器件技術的進步,矽進銅退,在經歷了MOSFET、IGBT等功率器件澳洲幸运pk10官网的更新換代、DSP與數pk10官网开奖视频字電路的廣泛應用、LLC、軟開關、三電平逆變等新拓撲的逐漸成熟後,高頻化、數字化、智能化已成為電子產品的主流趨勢。“銅”所代表的變壓器、濾波電感等傳統模擬電路器件正逐漸被“矽”所代pk10赛车冠军4码公式图表的各種單片機、控制芯片、新型半導體功率器件等數字電路器件所代替。另一方面軟件的迅速發展也使得數字電路技術可以替代部分模擬技術的功能。
                  
                  (4)工頻機與高頻機對比
                  
                  可以從以下幾方面對工頻機與高頻機進行對比:
                  
                  ①可靠性,高頻機的可靠性不弱於工頻機
                  
                  高pk10赛车傻瓜买法大小頻機發展至今,在可靠性上已經不弱於工頻機,甚至猶有勝之,見表6;
                  http://www.upsapp.com/upfile/2016-8/20168101072134446.jpg
                  ②環境適應性,高pk10技巧頻機要優於工頻機
                  
                  高頻機是以微處理器作為處理控制中心,將繁雜的硬件模擬電路燒北京pk10赛车官网錄於微處理器中,以軟件程序的方式來控制UPS的運行。因此,體積、重量等方面都有明顯的降低,噪音也較小,對空間、環境影響小;
                  
                  ③投資角度,高頻機要優於工頻機
                  
                  從設備本身投資角度考慮,二者相pk10官网开奖走势差不大(部分廠家高頻機價格好,部分廠家工頻機價格有優勢),但綜合考慮二者的效率、柴油機配比等問題,從整體pk10官网开奖直播千禧投資角度,高頻機要優於工頻機。
                  
                  例如,某著名廠商的工頻機(12脈沖+11次諧波濾波器),其建議和柴油pk10官网开奖广东第一视角發電機組的最低配比為1:1.4。而同樣該廠商的高頻機,和柴油發電機組的配比理想狀態為1:1(通常考慮1:1.1);
                  
                  ④節能角度,高頻機要優於工頻機
                  
                  現在市場上各廠商產品,高頻機的半載效率普遍優於工頻機,通常高頻機半載效率可達94%,而工頻機半載效率一般為88%左右;
                  
                  ⑤工頻機體積重量大,安裝施工困難
                  
                  由於變壓器的存在,工頻機的占地面積和重量大大超過同pk10官网功率下的高頻機,由此造成安裝施工困難pk10官网开奖广东第一视角,增加安裝施工成本☆。
                  
                  綜上所述,高頻機在各方面的表現都優於工頻機,相信在未來會逐步取代市面上的工頻機。
                  
                  3 結束語
                  
                  從UPS的整個發展歷ξ程來看,總體來說是在保證可靠pk10官网开奖直播58性的基礎上,朝著效率越來越高,維護安裝越來越方便的方向發展的。工頻機發展到高頻機後,在高頻機的基礎上又有很多分支,比如塔式機,類模塊化pk10官网开奖时间機器以及模塊化機器。以UPS的整個發展趨勢來看,未來高頻模塊化UPS是其主要發展方向。