云计算给UPS电源带来的机遇和挑战
DOIT云计算 12年07月27日 17:52 【转载】 作者:慧聪 责任编辑:张文希
导读:UPS是一种含有储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源。UPS作为保护性的电源设备,它的性能参数具有重要意义,应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽,则表明对市电的利用能力强(减少电池放电)。输出电压、频率范围小,则表明对市电调整能力强,输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性,而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时,输出电压的稳定性。
微机系统通过各类信息的分析综合,除完成UPS相应部分正常运行的控制功能外,还应完成以下功能(德国AEGSVSProtect系列UPS已经实现这一点);
2.完全数字化
AEGSVSProtect系列UPS采用最新的数字信号器DSP,实现了UPS系统的100%数字化运行。在此系列UPS中,AEGSVS公司还采用了三重微处理器冗余系统,用三个有独立供应电源的微处理器来控制整流器、逆变器和静态电子旁路,因而更高地提高了系统的数字化程度和可靠性。
3脉冲整流技术
AEGSVSProtect系列机型采用12脉冲整流器。采用12脉冲整流器的明显好处是:将UPS的输入功率因数有效值PF提高到0.95以上,将UPS的总输入偕波电流分量下降到8%以下,因而也降低了输入电压偕波失真度;12脉冲整流器,再加上内置输入隔离变压器,大大提高了UPS电源对外界瞬态尖峰干扰的保护能力。
输入直流电源所包含的交流纹波分量少,有利于延长电池的寿命。(比较:6脉冲整流器需要在前端加上L-C输入滤波器后才可以将UPS的输入功率因数有效值PF到0.95以上,但其总的电流偕波分量只是从原来的30%下降为10%左右,而且如此以来将大大增加UPS的总体成本。
4.高频化
第一代UPS的功率开关为可控硅,第二代为功率晶体管,第三代为场控型器件(MOSFET和IGBT)。功率晶体管开关速度比可控硅要高一个数量级,场效应晶体管MOS-FET比功率晶体管要高一个数量级,而IGBT功率器件电流容量比MOSFET大得多,且导通电阻小,工作频率比MOSFET低,但也可以使功率变换电率的载波频率高达50KHz。变换电率频率的提高,使得用于滤波的电感、电容大大减少,UPS效率、噪音、体积、动态响应特性和精度大大提高。
5.冗余并机技术
德国AEGSVS公司开发新的应用技术,目前其并机技术可说是处于业界领先地位。通过几个UPS冗余并机运行,可以更进一步提高系统的供电可靠性。冗余运行意味着在负载基本需求之外至少再安装一台UPS。通过CAN总线技术,可组成UPS系统(至少两台UPS)
AEGUPS并机运行模式不需另外加设中央控制部件,负载均分。如果某一台UPS单机发生故障,则被立刻关闭,其他的UPS系统会自动承担全部载,对负载不会产生任何影响。AEG通过独一无二的灵活多主机技术(FMMT)来保证系统安全可靠万无一失。AEG的CAN总线高速、有效的通讯实现了FMMT技术。如果两个主机的任意一个出现故障,另一台机将会即刻自动地接管主控功能。
6.绿色化
各种用电设备及电源装置产生的偕波电流及滞后电流严重污染电网,随着各种政策法规的出台,对无污染的绿色电源装置的呼声俞来育高。UPS除加装高效输入滤波器外,还应在电网输入端采用功率因数校正技术,这样既可消除本身由于整流滤波器电路产生的偕波电流,又可补偿功率因数,使UPS的输入功率因数达0.98以上。