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第一章UPS基础知识 UPS (Uninterruptible Power System) 市电的九种电源故障形式 电源断电 电压下陷 电源浪涌 持续欠压 持续过压 高频噪音 频率波动 瞬态切换 谐波失真 UPS外在关联 负载 市电 监控通讯 电池 UPS UPS功能及基本结构 UPS内部基本结构 UPS的主要功能 实现电网与用电器之间的隔离 实现两路电源的不间断切换 提供高质量电源 电压变换和频率变换功能 停电后提供后备时间 UPS类型 后备式UPS 在线互动式UPS 在线式UPS UPS技术的发展 第一代UPS（90年前）： SCR整流＋SCR逆变 第二代UPS（90～95年)： SCR整流＋GTR逆变 第三代UPS（95～05年）： SCR整流＋IGBT逆变 第四代UPS（05～至今）： IGBT整流＋IGBT逆变 UPS描述 每相可控硅在1/3周期导通.产生浮充电压： UF=3?2/?×UL×COS?＝1.35×380×1＝513V 输入电压范围：±15% 输入功率因素：0.8 谐波分量30% 电池电压（32～35）X12V，逆变器效率低，输出必须配置隔离升压变压器 可控硅整流器 A B C DC+ DC- UPS描述 谐波分量 谐波电流[%] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 5 7 11 13 17 19 23 25 4 4 5 6 8 9 14 20 100 每相可控硅在1/3周期导通.产生奇次谐波n=6k±1(K为正整数) 谐波分量30% 发电机配比2.5~3:1 6脉冲整流器 UPS整流器描述 UPS 6脉冲整流器 优点: THD(总谐波失真 ) 10% 满载条件下 简单可靠,可任意时候加装 可提高功率因数 6-脉冲整流器+无源滤波器(LC) 缺点: 在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发生谐振 抑制高次谐波效果差 效率降低 费用增加且体积增大 UPS 6脉冲整流器 6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入 与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.采用IGBT电路 优点: THD 5% 不会发生共振现象 不受系统阻抗变化的影响 不受谐波频率变化的影响 缺点: 电路复杂,MTBF(平均无故障时间)下降 EMI高,效率下降2％ 成本高 逻辑控制 B+ B- + - 至逆变器 L1 L2 L3 0 Y 12脉冲整流器 UPS品质描述 UPS －电池：电池管理 充电保护（过压及过流充电保护，温度补偿） 放电保护（关机截止电压设定及调整，自动脱扣） 电池智能化管理（检测和报警） 充电能力及充电时间：10％～25％额达容量充电能力 充电时间计算：T＝AH/I充电×?（充电效率80％ ） UPS产品描述 UPS －用户管理：通讯和监控 显示及控制 通讯功能：串口RS232/RS485；网卡；干结点； modbus卡 监控：监控软件及网络监控功能 LDC UPS描述 UPS －UPS：扩容及备份 串联备份 并联备份及增容 U N I T 1 S S B S S I I R E I U G R e c t . I n v . I R P I B B a t t I B Y U N I T 2 S S B S S I I R E I U G R e c t . I n v . I R P I B B a t t I B Y 串联热备份 UPS －UPS：扩容及备份 并联冗余或增容 U N I T 1 S S B S S I I R E I U G R e c t . I n v . I R P I B B a t t I B Y U N I T 2 S S B S S I I R E I U G R e c t . I n v . I R P I B B a t t I B Y 可实现： 并联冗余工作方式 并联增容工作方式 UPS －UPS：扩容及备份 * The amplitude of harmonic currents The theoretical amplitudes of the harmonic currents caused by ideal 6-pulse static switching are inversely proportional to the order of the harmonics. for instance the fifth harmonic is one fifth or 20% of the fundamental current amplitud