UPS电源系统电力工程

UPS电源系统电力工程（精选12篇）

UPS电源系统电力工程 第1篇

1 UPS电源的工作原理

随着信息技术等的发展, 电力系统中的各项技术和组成部分也到得了有效的发展, UPS电源是当前产生的一种不间断电源, UPS电源是一种储能装置, 按照其工作方式可以将其分为后备式UPS电源和在线式UPS电源。从UPS电源的实际应用进行分析, UPS电源不仅仅是一个电源储存装置, 它还具有电力净化的作用。

在实际的用电中, 用电质量不理想, 会出现电压不稳、电流不稳定、停电等现象, 这些用电不稳定现象, 在家庭用电中可以承受, 但是在信息技术设备例如计算机、通信设备等的运行中, 却是一个较大的安全威胁。这些不稳定用电现象的产生, 会造成数据丢失, 造成敏感元件、精密设备等出现损伤。所以在实际的用电中, 会配置UPS电源, 一般情况下是配置2台, UPS电源为相应的设备、系统的运行提供直流电流, 对设备的电池进行充电。在正常的运行状态下, 2台UPS电源所承担的负荷均为50%, 但是当有一台出现了故障时, 另外一台UPS电源将承担100%的负载。

在发生交流电源故障等严重情况下, UPS电源会在规定的时间内, 利用电池的电力, 无间断的进行负载供电, 而在交流电源恢复正常之后, UPS电源将又恢复想逆变器供电, 无间断的负载供电, 同时也进行自身电力的恢复性充电。

2电力自动化系统对UPS电源的应用及注意事项

UPS电源作为不间断电源, 在电力自动化系统中, 有重要的地位和作用, 所以需要加强UPS电源的使用和保护。在电力自动化系统运行中, UPS电源的应用, 需要选择合适的电容量, UPS电源的电容量需要根据电力自动化设备的负载进行确定, 为了给设备带来扩容余地, 一般情况下会选择大一点的电容量UPS电源。

在电力自动化系统中UPS电源的使用, 主要为UPS电源的开、关。在UPS电源使用的过程中, 后备式电源会在正常的供电状态下, 直接对交流旁路支路、转换开关、等输出负载, 同时还通过电源的变压器进行整合产生直流电, 然后在充回电路, 为蓄电池充电。但是在断电或者是停电的状态下, 蓄电池会将储蓄的电源通过逆变器转变成交流电源, 经过滤波器等部件后输出, 供给使用。

在线式电源在正常供电情况下, 通过电源变压器、整流器等部件, 输出负载, 并同时通过充电回路为蓄电池充电。在停电或者是断电的情况下, 蓄电池中的电源在逆变器的转换成交流电源, 经过滤波器得到稳定的交流电之后输出进行使用。

UPS电源作为高精度的智能设备, 在使用的过程中, 需要注意一些问题:

第一, UPS电源的主机, 对运行环境的问题, 没有较高的要求, 但是需要保证运行环境的清洁, 空气湿度不能过大, 还要少尘。尘土、潮湿等影响UPS电源工作的干扰因素。

第二, UPS电源主机设置中的参数, 在使用的过程中, 不能进行随意的改变, 尤其是电池组的参数。如果将UPS电源电池组的参数改变, 将会影响UPS电源的使用寿命, 而且随着运行环境的温度等因素的变化, 还需要对其浮充电压进行调整。

第三, 在UPS电源自行充电时, 不可以带负载, 需要先将各负载切断, 然后再启动UPS电源, 等到UPS电源系统完全能启动后, 再开启负载。

第四, UPS电源的电池组的电压较高, 所以存在电击的危险, 要安装安全保障设备, 进行绝缘保护等。

除此之外, 在实际的使用中, UP电源还有很多的注意事项, 这些注意事项的产生, 是为了更好的保护UPS电源, 使其更好的工作, 有效的延长UP的使用寿命。

结语

随着信息化、网络化的发展, 计算机技术、网络技术等被广泛的应用到各行各业中, UPS电源作为不间断电源, 在电力自动化系统中的应用, 为其提供供电保障, 提高电力自动化系统的运行安全性和可靠性, 有诸多的优势, 在今后的发展中, UPS电源还会被广泛的应用, 为电力自动化系统的运行提供保障。在使用的同时, 还需要加强对UP电源的维护, 正确的使用, 使其充分发挥其作用。

摘要：随着计算机技术、网络技术等的发展, 电力系统运行的安全性和可靠性, 是当前电力系统发展中的关键问题。在电力系统的快速发展下, 对电网等的运行提出了更多的要求, 为了实现电力系统、电网的有效、安全发展, 需要实施自动化发展。UPS电源为不间断电源, 在电力自动化系统的发展中, 扮演着重要的角色, 是电力自动化系统的运行安全保证。本文针对电力自动化系统对UPS电源的应用, 以及相关的内容进行分析研究。

关键词：电力自动化系统,UPS电源,应用

参考文献

[1]于凤霞.电力系统安全运行的保障——UPS不间断电源[J].电站系统工程, 2009 (06) :73-74.

UPS系统调试报告 第2篇

Documents of Puttalam Coal-fired Power Plant Project in Sri Lanka 编号：PCPP-HPCC-1-TS-BG-D02

UPS系统调试报告

批准： 审核： 编写：

河南

斯里兰卡普特拉姆燃煤电站工程资料

Documents of Puttalam Coal-fired Power Plant Project in Sri Lanka

目录目的……………………………………………………………………………………………1 2 设备系统简介…………………………………………………………………………………1 3 调试应具备的条件……………………………………………………………………………1 4 调试过程………………………………………………………………………………………1 5 试运小结………………………………………………………………………………………4

斯里兰卡普特拉姆燃煤电站工程资料

Documents of Puttalam Coal-fired Power Plant Project in Sri Lanka 1 目的 通过UPS系统调试，保证开关站网控室220V交流不间断电源系统，集控室220V交流不间断电源系统，各交、直流系统保护参数、告警信号正确，确认设备特性符合厂家设计要求。设备系统简介

本台机组共设2套北京大正恒业电气工程公司UPS系统分别供主机和升压站使用，集控室采用型号为PEW 1060-230/230-EN-R，网控室采用型号为PEW 1020-230/230-EN。3 调试应具备的条件

3.1 UPS室及保安段的土建工程已全部完成并经验收合格。3.2 UPS本体安装结束，管路通畅，表计完备。

3.3 UPS本体工作接地/安全接地符合标准，达到设计要求。

3.4 UPS本体盘、柜及设备标识齐全准确，一、二次设备代号已命名并书写完毕，标识清晰、齐全，符合命名标准。

3.5 UPS相关的各种仪表均经校验合格。

3.6 UPS控制、保护、信号等部分的通道和逻辑已调试完毕，且符合设计要求，并具备投运条件。

3.7 调试区域地面干净，无杂物，道路畅通，施工用脚手架杆已拆除干净，沟盖板齐全。3.8 调试区域内照明充足，有足够的数量且在有效使用期内的适合扑灭油气火灾的消防器材,通讯联络设备足够可靠。4 调试过程

调试时间为2010年3月20号到2010年3月25号 4.1 主控室UPS1交流整流-逆变调试

4.1.1 400V三相交流送电,测量其电压及相序正确，输出端断开负载(注:反相序时装置报警并闭锁输出)。

4.1.2 将手动旁路开关选至AUTO位，合上-Q001，UPS工作正常后，测量整流-逆变输出空载电压及频率，应符合设计要求。

4.1.3 合上-Q094，接入负载, 测量整流-逆变输出负载电压及频率, 应符合设计要求。4.1.4 试验完毕断开-Q094负载开关。4.2 主控室UPS1直流-逆变调试

4.2.1 220V直流送电，测量其电压及极性正确。

4.2.2 确认整流-逆变正常工作，合上-QF3，直流输入正常后，断开-Q001，测量直流-逆变输出空载电压及频率,应符合设计要求。

4.2.3 合上-Q094，接入负载, 测量直流-逆变输出负载电压及频率, 应符合设计要求。4.2.4 试验完毕断开-Q094负载开关。4.3 主控室UPS1静态旁路调试

斯里兰卡普特拉姆燃煤电站工程资料

Documents of Puttalam Coal-fired Power Plant Project in Sri Lanka 4.3.1 400V两相交流送电,测量其电压正确。

4.3.2 合上-QF1测量稳压输出正常，合上-Q094观察UPS跟踪旁路正常。

4.3.3 依次断开-Q001、-QF3，记录 UPS输出切换应无间断，测量旁路稳压输出空载电压及频率, 应符合设计要求。

4.3.4 合上-Q094，接入负载, 测量旁路稳压输出负载电压及频率, 应符合设计要求。4.3.5 试验完毕断开-Q094负载开关。4.4 主控室UPS1手动旁路调试

将手动旁路开关选至BYPASS位, 测量输出端电压及频率, 应符合设计要求。4.5 主控室UPS2、网控室UPS调试步骤同8.1-8.4 4.6 系统联调

4.6.1 当UPS带上设计负荷后，分别模拟整流-逆变向直流-逆变切换；直流-逆变向静态旁路切换，UPS输出电压、频率应符合设计要求，所带负荷应无断电情况。

4.6.2 反之，静态旁路向直流-逆变切换；直流-逆变向整流-逆变切换，UPS输出电压、频率应符合设计要求，所带负荷应无断电情况。试运小结

UPS电源系统电力工程 第3篇

摘要:UPS不仅是不间断供电装置,还具有电力净化的作用。本文将重点讨论UPS的选择和配置、蓄电池组容量的选择和配置以及UPS电源的安装与维护。

关键词:UPS 蓄电池 选配 维护

0 引言

UPS即不间断电源,随着各种电子设备的普及,UPS电源得到了越来越广泛地应用。

1 UPS选型和配置

1.1 了解UPS电源的性能指标:①输入电压:220V或380V(三相四线制),-15%～+10%。②输出电流:根据这个值选择导线截面和输入保险。③输出电压:一是输出电压稳定度,一般为±5%。有些为±3%左右。另一个是稳压精度:稳态≤±1%、瞬态≤±5% 。④瞬态电压恢复时间:≤±50ms。⑤输出容量:即视在功率S, S=UI⑥后备时间:指输入中断后,UPS能继续工作的时间,是UPS的关键指标。⑦功率因数:0.8(滞后)⑧效率:≥90%(满载时)⑨过载功能:10min(125%额定电流);10S(150%额定电流)。⑩限流:100%～110%额定电流可调。

1.2 UPS选择:

1.2.1 UPS型号 ①在线正弦波UPS电源。无论市电正常与否,它对负载供电都是由UPS电源逆变器提供的。只要机内蓄电池能向UPS电源逆变器提供能量,当市电中断时,在线式UPS电源就能实现对负载的真正不间断供电,其正弦波波形失真系数最小,对负载供电转换时间为零,可靠性高,故障率低但价格较高。②后备式正弦波UPS电源。采用了抗干扰式分级调压稳压技术。仅仅在由蓄电池供电时才有可能向负载提供高质量的正弦波,在从市电供电向逆变器供电进行转换时,对负载而言,大约有4ms左右的中断供电(主要来源于继电器的转换时间)。后备式正弦波UPS电源处于市电供电时,由于市电是直接通过抗干扰滤波器对负载供电的,因此噪音较小,但是UPS电源处于逆变器工作时,由于PWM脉宽调制频率一般为8KHZ左右,因此噪音较大。③后备方波输出UPS电源。向负载提供的交流电是方波而不是正弦波。此类UPS电源只能接微容性或纯组性设备,负载越重,方波脉冲宽度越宽,而方波脉冲的峰值越小。此类UPS电源的转化时间不一定。其变化范围为4～9ms且用户不能控制。此类UPS不能进行频率的关闭和启动,但造价较低。

1.2.2 负载容量、负载功率因数和UPS的波峰因数 选购UPS时,首先要知道负载的总容量,同时还要考虑负载的功率因数才能确定UPS的标准功率容量。由于负载功率因数很难计算,所以UPS技术规范中给出了波峰因数这个指标,波峰因数越高,UPS承受非线性的能力越强。一般波峰因数比应大于3:1。

1.2.3 电池后备时间 一般情况下,选择后备时间时,通常选取满载工作时间为10min、15min或30min即可。由于蓄电池价格较贵、长延时UPS一般仅在停电时间较长的场合选用。此时最好选择有外接大容量的蓄电池功能的UPS,以确保市电停电后能长时间供电。

1.2.4 UPS中性线截面 由于UPS负载多为非线性负载,因而流过中线的电流不为零。即使在三相负载完全平衡时中线电流也可达三相电流的1.8倍。负载功率因数越小,倍数越大。因此在UPS电源中,其中线截面不得小于相线截面。否则易造成中线发热,甚至烧掉电缆引起火灾,造成严重后果。

2 蓄电池的选择和配置

2.1 蓄电池基本技术指标:①阀控式密封铅酸蓄电池:每台UPS各接一组。②浮充电压允差:1%。③浮充电压:2.23～2.27V/单体。④均充电压:2.3～2.4V/单体。⑤ 放电终了电压:1.67～1.70V/单体。⑥温度对蓄电池寿命的影响:在25℃时浮充运行情况下,理论寿命不低于10年。

2.2 UPS蓄电池容量的计算

2.2.1 蓄电池最大放电电流I

I=S×COSφ/η×Ei

式中:S为UPS电源的标称输出功率;

COSφ为负载功率因数,一般取0.8;

η为逆变器的效率一般取0.8;

Ei为蓄电池放电终了电压。

2.2.2 电池后备时间t 电池后备时间t根据用户的需要而定,中小型UPS多采用阀控铅蓄电池。价格较贵,一般选取满载工作时间为10min、15min或30min。

2.2.3 蓄电池容量C 算出最大放电电流后,再根据负载性质及用户所需UPS的后备时间,算得蓄电池标配容量:

(C=It)。

3 UPS安装

3.1 UPS的安装位置要求

3.1.1 为延长电池寿命,蓄电池应安装在环境温度为15℃～25℃范围内,室内温度也不能太大。

3.1.2 UPS的左右两侧要留有50mm空间,后面要留有100mm,前面留有足够的操作空间。

3.1.3 外置电池柜应与UPS放在一起。

3.2 UPS与市电、负载的连接 UPS与市电及负载的连接都很简单,但连接前应检查:①UPS输入参数与市电的电压、频率是否一致。②接入UPS的火线和零线是否与厂家规定一致。③检查负载功率是否小于UPS输出功率。④UPS与电池连接时一定分清正负极。

3.3 电缆截面的选择 选择导线截面时应考虑:

3.3.1 符合电缆使用安全标准。

3.3.2 符合电缆温升要求。

3.3.3 满足电压降要求。① 交流输入电流I相。因为P=3×U相×I相×COSφ(单相输出者则为:P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。② 直流输出电流I=P/U(U应取最小值)。求出交流输入I相和直流输出电流I后,再查表确定导线截面积。

4 UPS维护

笔者根据多年来的工作经验,建议从以下几个方面做好UPS电源系统的维护:

4.1 掌握UPS的基本知识,认真阅读设备说明书,弄清各种警示信息,警示代码,指示灯的含义,以及产生的原因和应对方法。熟悉设备上各种开关,按钮的作用。熟悉掌握UPS的各种操作,清楚连接关系,明白代通之法。

4.2 加强日常的巡视、维护,查看设备有无告警,有无异味,有无异常响声,检查接头有无松动发热现象,散热扇运转是否正常,设备各种指示是否正常,发现问题及时解决。

4.3 制定定期维护计划:每月定期测量设备输出电压、电流、功率以及蓄电池内阻和端电压。每季或半年对蓄电池做一次核对性放电试验,一般应放出额定容量的30%～40%。每年清洁一次UPS内部卫生,检查各接头是否接触良好。

4.4 蓄电池放电:在蓄电池放电操作中,如采用蓄电池脱机使用假负载放电,不仅拆卸繁琐,且不安全,事后还需拆卸安装再充电。为保证电池放电试验的安全有效,既能发现问题(落后电池、反极电池等),又能保证供电安全可靠(不造成过放电、短路、供电中断等)。这里推荐一种直接利用负载对电池放电的方法:即关断UPS交流输入开关,让蓄电池放电。由于UPS电源多用于重要的网络通信等系统中,负载变化幅度不大,所以用负载直接放电,其放电电流也基本不变,这样就可根据蓄电池的电压情况和放电情况确定放电终止电压,算出放电时间,以后每季度的放电都与此次记录相比较,并从中发现问题及时排除。

UPS电源系统电力工程 第4篇

UPS,即不间断电源,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路,将直流电转换成市电的系统设备,它可为用电设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS将市电稳压后供应给负载使用,同时向机内电池充电;当市电中断时,UPS立即将电池的直流电能,通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载硬件不受损坏。UPS主要分为后备式与在线式两种,其中在线式UPS较复杂,与后备式相比,最显著的特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等电源问题,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求较高的环境中。监测台UPS大部分均设置为在线式UPS,当市电中断后,负载将继续工作,不受任何影响,此时监测台需要第一时间发现市电中断,并启动柴油发电机,以达到持续供电的目的。

2 UPS电力监控系统的设计与实现

2.1 需求分析

由于UPS电量有限,若停电超过一定时间而用户没有及时处理,设备同样会断电,同时UPS使用寿命到期后,各个部件同样存在故障隐患。目前,监测台维护人员需要每天按时去UPS室检查UPS运行状态并记录相关数据,这项工作耗时较多且无法实时掌握设备运行情况和关键数据,设备事故预防与处置能力也相对较低。所以开发一款对UPS实时监控、自动告警及事故追溯的软件系统非常必要。在现代化UPS供电系统设计中,实现对UPS的实时监控已逐步成为系统建设完善过程中必不可少的一部分,它可以配合维护人员更好地管理和维护设备,实时掌握设备的运行状态,将断电、电量过低、UPS温度过高等异常情况及时通知相关管理人员,使UPS的作用发挥到最大,将安全隐患降到最低。UPS的关键参数主要包括市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、机内温度、电池剩余容量百分比及剩余供电时间等约30多项参数,因此软件系统需要实现对上述内容的实时监测与发布,并判断其有无异常及时发出告警信息。

2.2 系统架构设计

大多数UPS系统通常都留有RS232、RS485、SNMP等物理接口,其中以RS485、RS232接口最为常见,后期用户可通过厂家提供的接口通信协议对UPS进行定制化开发,此次项目实践中,UPS系统提供了RS485接口对其进行访问,RS485具有抗噪声干扰性好的特点,但由于串行接口只能连接单一服务器,无法实现数据传输的网络化,不利于后期的管理与维护,因此在设计中加入了RS485-TCP/IP协议转换器,其具有价格低廉、性能稳定、配置简单等特点,一端通过RS485电缆接入UPS系统,另一端通过RJ45网线接入局域网交换机,便可实现将RS485串口通信协议转换为TCP/IP协议,从而实现了对UPS数据采集的网络化。

此次项目系统组成主要包括应用服务器、数据库服务器以及Web服务器。应用服务器的主要功能是与协议转换器建立TCP连接并实时采集UPS相关数据,控制短信猫设备以发送短信方式及时通知管理人员;数据库服务器的主要功能是存储应用服务器监测到的UPS运行状态信息及各类告警信息,记录告警事件的第一时间与恢复时间,便于日后查询追溯;Web服务器的主要功能是向监测台内相关部门展示当前UPS运行状态和告警状态,并提供历史告警信息查询功能。图1为局域网内的系统整体架构图。其中应用服务器端采用C#语言在VS2013平台环境中进行开发,数据库服务器端采用Oracle 11g数据库,Web服务器端使用Tomcat服务器,采用JSP技术在My Eclipes集成环境中进行开发。

2.3 数据库设计

数据库可以按一定的数据结构方便地存取、管理数据,提高记录和检索信息的效率,对历史数据随时可查。首先在数据库服务器端安装Oracle11g数据库管理软件,按顺序创建“运行维护管理数据库”实例,然后创建新用户并设置密码,同时赋予该用户DBA角色、CONNECT角色及RESOURCE角色权限,随后依次创建新用户表空间、临时表空间,并设置初始大小500M、增量1M,最后创建项目设计的相关表结构并设置主键及相关约束条件。UPS_Monitor表结构如图2所示。

2.4 控制台程序的实现

控制台程序是运行在应用服务器中的程序,是系统的核心程序,采用C#语言在VS2013平台中编写,主要包括三个功能:一是用来与UPS相互通信,二是访问数据库服务器,三是控制短信猫发送短信等。

2.4.1 与UPS通信模块的实现

UPS采用主从式的工作方式,内部监控单元在接收到应用服务器端请求命令后,对命令进行判断并作出正确的响应,从而实现数据通信。首先将UPS系统RS485接口与RS485-TCP/IP协议转换器连接后,登录协转(“协议转换器”简称)Web管理界面,如图3所示,按规格要求分别设置协转与UPS串口通信的波特率、数据位、奇偶校验位等,实现协转与UPS之间的通信。

随后需要实现协转与应用服务器端的通信,共分三个步骤,分别为服务器监听、客户端请求、连接确认等。这里我们把协转设置为服务器监听模式,为确保连接稳定,选用TCP协议,并分别设置其IP、子网掩码、网关及端口号。控制台程序用来发送客户端请求,项目实践中使用Socket技术实现与协议转换器建立TCP连接,Socket称为“套接字”,用于描述所使用的协议、IP地址和端口,下面代码采用多线程技术实现Socket与协议转换器的TCP连接,最终协转与应用服务器端进行3次握手后连接成功。

2.4.2 短信发送模块的实现

短信猫是一种用来收发短信的设备,通过服务器端USB端供电,和手机一样需要SIM卡的支持,利用其预留的接口,在应用服务器端可轻松实现短信发送功能,此次项目实践中对不同的告警状态均设置了不同的标识位,当出现告警时置为1,恢复告警时置为0,对标识位进行异或判断,从而确保了相同告警状态只会发送一次短信,同时在程序中设置了每天发送短信的最大条数,防止产生短信攻击行为。短信猫设备主要功能全部集中在SMS.DLL动态链接库文件中,我们只需在工程文件中导入SMS.DLL,并调用发送短信接口即可。

2.4.3 控制台主程序的实现

线程是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元,线程之间共享内存非常容易,为使多个模块并发执行,提高资源的利用率,程序采用Windows多线程技术进行编写,如发送不同类型的查询请求、接收不同种类的数据并解析、与数据库交互、控制短信猫发送短信等均为独立线程。通过一个线程不断执行向UPS发送查询请求操作。

图4为经UTF8转码后UPS返回的数据截图,其中第二行至第五行包含了我们所需的全部数据。以第二行数据“(219.0 219.0 219.0 007 50.0 2.2624.0 00000000”为例,分别为输入电压、故障电压、输出电压、输出电流、输入频率、电池内部电压、环境温度、开关状态等。其中告警信息及部分系统运行状态均以8位二进制数显示。以第五行数据“!00000001 0000111100000000”为例,“!”后第一位0代表正常,1代表“整流器异常告警”;第二位0代表正常,1代表“电池欠压保护告警”;第八位0代表“整流器未运行”,1代表“整流器运行中”。

控制台程序在无告警时,每分钟向数据库UPS_Monitor表中插入一次数据,若在UPS返回的数据中出现告警,则将结果实时录入数据库,图5为控制台程序运行时界面。

2.5 Web程序的实现

Web程序主要是实现对UPS当前运行状态的展示及历史告警查询等。前端采用Html与CSS在Dreamweaver中进行编写,使用了少量的Java Script代码及Ajax技术,实现了页面内容的异步更新,页面轻巧简洁;后端采用Model1模型(如图6所示),即JSP+Java Bean技术,其优点是:架构简单,将页面显示与业务逻辑分开处理。JSP实现页面的显示,Java Bean仅用来读取数据和实现业务逻辑。

在服务器端分别建立Java Bean和Service两个package,其中在Java Bean中建立UPS对象模型,共包含32项重要参数和19项报警状态,在Service中建立了Oracle Tools、UPSQuery两个实现类,分别完成对数据库访问及UPS各项指标的查询工作等。

通过前端浏览器访问UPS电力监控系统,主界面如图7所示。

3 总结

该系统最终实现了对UPS室的32项重要参数和19项报警状态的实时监测,实现了对UPS数据采集的网络化与告警自动化。本文详细介绍了监测台UPS电力监控系统的具体实现方法,包括需求分析、系统架构设计、数据库设计、控制台程序以及Web程序的实现方法等,并给出了关键核心代码。系统经过在实际环境中测试,基本达到了预期效果。通过此次项目实践,提高了监测台对UPS系统运行和管理的效率,降低了管理成本,进一步增强了设备运行整体的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]朱少民.软件工程导论.北京:清华大学出版社,2009.01.

[2]李铭译.C#高级编程.北京:清华大学出版社,2014.10.

[3]Bob Quinn,Dave Shute.Windows Sockets网络编程.北京:机械工业出版社,2012.08.

[4]埃克尔.Java编程思想.北京:机械工业出版社,2007.04.

[5]马建红,李占波.JSP应用与开发技术.北京:清华大学出版社,2014.09.

[6]董志鹏,刘新龙,张水波.Oracle 11g从入门到精通.北京:电子工业出版社,2008.07.

UPS监测系统方案 第5篇

监控对象：对四楼机房的2台130K Powerware 9315 UPS进行实时监测管理。监控实现：UPS自带RS232通信口，经过7520通信转换模块转换成485总线直接连接到监控主机的一个通讯口（每台UPS占用1个通讯口），通过这个连接与监控主机进行通信。监控主机可以查询UPS的各种工作状态、参数和报警信息。每台UPS使用1个通讯转换模块7520，安装在靠近UPS的地板下。

监控性能：实时显示并保存各UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态。实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或越限时，监控主系统发出报警。监控内容：

实时参数：输入电压、输入频率、输入电流、输出电压、输出频率、输出电流、输出功率、电池电压、电池充电程度（后备时间）等；

工作状态：旁路工作状态、在线状态、电池供电状态、电池充电状态等； 报警信息：输入越限报警、输出过载报警、电池异常报警、整流器故障报警、逆变器故障报警等。

注意：UPS监测的内容需根据UPS所提供的协议而略有变化，上面的内容只作参考。UPS一般不进行远程关机控制，以免发生意外。

在下图中，实时参数以具体数值显示；工作状态以LED图标显示，绿色表示该状态启动，灰色表示该状态没有启动；报警信息以LED图标显示，红色表示报警状态，绿色表示正常状态。

图3.1 UPS监控参数表示意图

浅析机房UPS不间断的电源设计 第6篇

【关键词】计算机 网络化 UPS选型 电源设计

【中图分类号】 TP303【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0293-02

1、UPS的选型理念

对UPS进行选取，首先要掌握UPS的分类，目前市场一般按照其主电路结构的技术属性实施分类，并且广为用户认可，并以此作为标准，来判断UPS的优劣。第一类为后备式，主要有APC的BK500，山特的TG500；第二类为在线互动式，主要有APC的SmartUPS；第三类为在线双变换式，主要有MGE和EXIDE的大机；第四类为在线电压补偿式，主要有APC秀康DP300系列UPS。而具体描述UPS的技术性能指标有四大类：一是对电网的适应能力；二是满足负载要求的UPS常规输出指标；三是UPS的输出能力和可靠性；四是智能管理和通信功能。那么在这四大类指标中，比较和选择UPS应重点关注，一直是当前专家和行业大用户普遍认可的一些观点：

1.1 选择大功率UPS要慎重考虑UPS的输入功率因数和输入电流谐波

双逆变在线式UPS，其AC/DC逆变器多为整流滤波电路，它的输入功因数低，一般只在0.8左右，输入电流谐波大，达30%，加专门滤波措施后，也仅能降到10%。输入功率因数低，意味着输入无功功率大，输入谐波电流则干扰破坏电网，特别是三相大功率UPS这两项指标危害很大，形成所谓的电力公害，这会1）使由同一电网供电的变压器、电动机、电容器等产生附加谐波损耗、过热、加速老化；2）引起异步电动机转矩降低，振动加剧噪声增大；3）引起继电器和自动装置误动作，其次谐波对通讯线路、测量仪器产生辐射干扰，影响电能计量的精度等。所以，UPS的输入功率因数和输入谐波电流应被视为重要性能指标之一，应该把输入功率因数>0.95，输入电流谐波<5%作为判定UPS性能指标是否合格的标准之一。

欧美发达国家早已立例，严格限制用电设备对电网的污染。我国有关部门亦正制订相关法规，施行日期亦不会遥远，因此用户在购买UPS不间断电源时，若不考虑此因素，将会留下日后治理的诸多麻烦，造成经济上的重大损失，同时也会因为治理而产生系统效率降低，可靠性下降等副作用。作为UPS，相应有三类解决方案。

第一，对于带有整流滤波输入的传统双变换UPS，无论是采用相控或不控整流，从市电吸取能量的方式均不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网吸取电流，使得这类UPS具有谐波电流，功率因数低、效率低，对电网造成较大的污染，若采用12脉冲整流及输入滤波器，虽然可以将输入功率因数改善到0.95，谐波电流小于5%，但系统的总效率降低到90%左右，且成本增加，可靠性下降。

第二，输入整流器采用高频化整流技术，输入功率因数≈1，输入总谐波电流<5%，对电网无污染。但电路复杂，AC-AC总效率一般为92%左右。

第三，采用双逆变电压补偿在线式的UPS，其输入端是一个四象限高频逆变器，从市电吸取的电流是连续的正弦波，且与输入电压同相位，因此其输入功率因数≈1，输入谐波电流≤ 3%，对电网无污染。 AC-AC总效率高达96%。

由上可见，目前只有采用双逆变电压补偿在线式UPS，才能在获得输入功率因数≈1，输入谐波电流<3%的同时，保持UPS系统AC-AC总效率达96%或以上。双逆变电压补偿在线式UPS为APC公司专利技术。APC Silcon 20K系列大型UPS，即属此类。

1.2 要考虑UPS的输出能力与可靠性。

输出功率因数、输出电流波峰系数、输出过载能力、输出不平衡负载的能力等指标，直接反映了UPS的输出能力，对这些指标的限制，说明了UPS输出能力的局限性和脆弱的一面，尽管在配置UPS容量时尽可以使负载满足UPS的要求，甚至留出很大的余量，但这些指标却直接反映了UPS的可靠性。过载能力强，允许输出电流波峰系数高的，对负载功率因数限制小的，在同样电网环境和负载条件运行，其可靠性必然高，这是毋容置疑的道理。

1.3 要考虑效率与可靠性

UPS的工作效率高时，意味着节省电能，这是绿色电源的标志之一。但还应该注意到效率与可靠性是密切相关的，效率高意味着电路技术先进，元器件选用得好，意味着功器件功率损耗小，功率强度小，温度低，这必然会增强元器件乃至整机的寿命和可靠性。

根据***镇政府的实际情况和未来网络设备扩容的需要，我们建议为网络中心机房选配一台APC秀康SL20KW ，它的延迟时间有2小时，充分保证网络中心机房设备的电源供给。

2、APC秀康SL20KW系列UPS的性能优势

秀康SL20KW系列 UPS有绿色电源之称，DELTA逆变器技术把电压补偿原理成功地运用到UPS主电路中，使Silcon UPS的指标在很多方面超过其它同类产品，就目前情况下，有的指标是其它方案的UPS无论如何也达不到的。

下面的八个指标体现了Silcon UPS的优越性：

2.1 输入功率因数等于1对于一般UPS而言，要提高输入功率因数，就必须加输入功率因数校正电路，成本很高。

但是，Silcon UPS却轻易实现了输入功率因数为1，它借助于DELTA逆变器对输入电流进行调制，使UPS的输入端对电网来说相当一个纯线性电阻，输入电流和电压完全同相。在整个负载电流范围内，输入功率因数都很高，这是其它校正技术难以实现的。

输入功率因数高的好处有两点：一是减少了无功电流对电网的污染；二是使输入无功功率为零，可降低电网功率容量，可用1.2（考虑效率和传输损耗）的电网容量和油机的功率容量向UPS配电，而一般功率因数低的UPS则需要1.5倍的电网功率容量或2.5-3倍的油机功率容量向UPS配电。同时还降低其它供电设备诸如开关、传输线、熔断器、变压器等的功率容量，降低设备投资成本。

2.2 对电网无高次谐波干扰

一般UPS的输入电压电流都有很大失真，输入端的可控整流电路可使电流谐波失真高达30%以上，既使增加外部滤波装置也仅能降至10%，而Silcon UPS的输入电流电压不仅同相，而且是纯正的正弦波，谐波电流可降至3%以下，这是其它UPS很难做到的。

效率高本身就意味着节省能源，降低能源成本，以100KVA的UPS为例，与一般双逆变器UPS相比，使用Silcon可把电能损耗降低7%，即7KW，如果常年连续运行，每年节约24（小时）x 365（天）x7KW=61320KWH。

2.3 UPS主机功率器件的寿命长，可靠性高

UPS主要器件的寿命可靠性是与它承担的功率（功率强度）有直接关系的，一个大功率半导体器件的寿命和可靠性直接与它承担的电压、电流、功耗和壳温有关，以功耗而言，在其额定功率范围内，实际使用功率如增大一倍，其平均寿命就降低20-30%（非线性关系）。

在市电存在的情况下，Silcon UPS主逆变器只承担了20%的负载功率，这与一般UPS（承担100%的负载功率）相差相当悬殊。功率器件的寿命和可靠性的提高是显而易见的。

在UPS选用的过程中，应当结合机房的具体条件来选用，例如机房系统规模、系统的形式、常规性的UPS单元容量等。在安装过程中，还要求有经验的操作人员进行，充分结合以往工程经验，以及主要供货商的产品规格对自己的机房进行选用、安装。同时安全性、稳定性是安装过程中最需要考虑的因素，充分保证工作连续性。

参考文献

[1]孙法文.浅谈UPS不间断电源的选配[A]第三届浙江中西部科技论坛论文集（第四卷电力分卷）[C]，2006年

[2]刘晓静.林彬.深度探讨高校中心机房智能监控设备设计与实现[J]；中国科教创新导刊，2010年04期

[3]丁习兵.和军平.延汇文.一种新型无源无损软开关UPS充电拓扑研究[J]；电力电子技术，2010年01期

[4]陈浩.张昊然.体育场照明系统管理[A]，第二十四届中国（天津） 2010IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C]，2010年

[5]施建荣.颜士军.窦荣启.数据机房新型电源系统研究与应用[A]；通信电源新技术论坛——2010通信电源学术研讨会论文集[C]，2010年

UPS电源系统电力工程 第7篇

关键词：UPS,原理,应用

UPS是“Uninterruptible Power Supply”的缩写, 中文为“不间断电源”。随着电力系统自动化程度的不断提高, 保证任何情况下的正常供电, 是调度自动化系统、信息系统、通信网管系统运行的重要基础。为此, 除电网正常供电外, 还需配备UPS系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备, 主机智能化程度高、储能采用阀控式铅酸蓄电池。目前在电力系统中应用的UPS系统型号及容量虽有所不同, 但其原理和主要功能基本相同。普遍选择在线式UPS, 因其具备对供电的零时间切换, 自身供电时长可选, 并具有稳压、稳频、净化的特点。

1 UPS的组成、类型、工作原理及特点

1.1 在市电供电时, UPS输出无干扰工频交流电

当市电掉电时, UPS系统由蓄电池通过逆变供电, 输出工频交流电。UPS由整流器、逆变器、静态开关、蓄电池等部件组成, 还有间接向负载提供市电的旁路装置。1) 整流器:将交流转化为直流的装置。主要功能:a.将交流电变成直流电, 经过滤波后供给负载;b.给蓄电池充电。2) 逆变器:将直流电转化为交流电的装置。由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。3) 静态开关:一种无触点开关, 用两个可控硅 (SCR) 反向并联组成的一种交流开关, 由逻辑控制器控制其闭合和断开。4) 蓄电池:用来储存电能的装置, 它由若干个电池串联而成, 其容量大小决定供电的时间。

1.2 UPS根据负荷特性选择不同类型

从工作的原理分为:后备式、在线互动式、三端式、双变换在线式、Delta变换型。

1.3 UPS的工作原理及特点

1) 后备式。工作原理:市电正常时, 向负载提供由抽头变压器稍加稳压处理的交流电, 逆变器不工作, 蓄电池由独立的充电器充电。当市电超出规定范围时, 负载由继电器转为电池逆变供电。特点:a.结构简单, 市电利用率高, 可达96%。b.输出能力强, 对负载电流波峰因数、浪涌系数等无严格的限制。c.输出转换开关受切换电流能力和动作时间限制。

2) 在线互动式。工作原理:在市电正常时直接由市电向负载供电, 当市电偏低或偏高时, 通过UPS内部稳压线路稳压后输出, 当市电异常或停电, 通过转换开关转为电池逆变。特点:a.市电利用率高, 可达98%。b.输出能力强, 对负载电流波峰因数、浪涌系数等无严格的限制。c.滤波功能抗市电干扰能力强。d.变换器接在输出端, 处于热备状态。抑制输出电压尖峰干扰, 具有很强充电功能。e.输入开关存在断开时间, UPS输出转换时间小于4ms。

3) 三端式。工作原理:市电正常时, 市电经交流稳压器送到三绕组变压器的绕组Ⅰ, 经变压器次级绕组Ⅲ和转换开关向负载供电。同时市电经稳压器与绕组Ⅱ向双向变换器供电, 双向变换器此时工作在整流状态, 将市电整流成直流电后对蓄电池充电。特点:通过双磁分路结构, 并接电容可与每一个磁路组成LC谐振回当达到谐振点时, 构成饱和电感, 使次级工作于饱和区, 已达到稳压的目的。

4) 双变换在线式。工作原理:“双变换在线技术 (VFI) ”是指将交流电变换成直流电, 此时直流电同时给蓄电池充电, 并供给IGBT模块逆变成交流电输出供负载。即二次变换:交流直流交流。特点:a.负载全部功率都由逆变器供应, 保证高质量的电力输出。b.因全部负载由逆变器提供, UPS的输出能力不理想, 对负载提出限制条件, 如负载流峰值因数等。c.对可控整流器还存在输入功率因数低, 无功损耗大, 若使用IGBT-PWM-DSP整流技术和功率因数校正技术, 可把输入功率因数提高到接近1。

5) Delta变换型。工作原理:在Delta变换器的控制下, 由主逆变器完成对电池的充电功能, Delta变换器电压反馈环节感知直流母线电压的不足, 然后改变输出到主电路的补偿电压, 输出电压变化, 主逆变器反馈UPS输出电压的变化, 继而改变工作状态, 产生对电池充电的电流, 对电池充电的能量由主逆变器直接从UPS输入端吸收。特点:成功地将串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术相结合, 四条供电通道向用户的负载供电。

2 UPS在电力系统中的应用与维护

电力调度控制中心是电力系统的核心和大脑, 也是现代电力系统得以正常运行的基础, 电力调度已由人工调度为主转向调度员和调度软件相结合的调度方式, 目前新疆各地州电网调度控制中心已经形成了包括SCADA、EMS、电网实施安全分析系统等在内的一整套调度软件, 有效提高调度员进行决策分析能力, 调度自动化系统发挥了不可替代的作用, 为保证调度自动化系统的安全可靠运行, 提供优质、稳定、可靠不间断电源尤为重要。目前奎屯供电公司调度自动化系统UPS采用深圳科士达公司生产的双变换在线式RP120K型模块化UPS, 容量为45KVA、采用RP15模块, 最终可以扩容到90KVA。

RP系列UPS是科士达公司全新推出的三进三出UPS, 产品采用模块化设计与N+X并联冗余技术, 容量覆盖15KVA到120KVA之间的功率段, 方便用户灵活配置。RP系列UPS融合了目前世界上最先进的技术与理念;模块内部采用“无线式连接”, 既保证了布局的紧凑又增加了连接的可靠性;模块与机柜间采用“易连接”, 避免热插拔的风险。采用5英寸宽屏LCD设计及菜单式架构, 通过LCD可监控各种信息, 人机界面友好, 所有操作一目了然。采用全数字化控制, 每个模块采用一块控制板单独控制, 做到了硬件和控制系统的N+X并联冗余, 模块故障后可快速脱离UPS系统, 提高稳定性可靠性。投运三年多来, 运行可靠稳定。电力系统其它UPS系统主要为变电站“五防”系统、自动化后台系统等提供后备电源。UPS系统维护几点建议:

1) 加强日常巡视检查, 力争做到每日巡视, 填写相关记录。巡视检查内容包括:a.检查UPS室的空调是否正常、室内温度是否满足要求, UPS的出风口温度。检查整流模块、逆变模块、风扇、变压器、滤波器有无异常声响。b.UPS运行状态参数包括主路输入电压/电流, 输出电压/电流, 频率, 电池状态, 电池电压/电流, 告警历史记录等。c.记录UPS的输入/输出电压、输出电流、负载比率等, 并与历史数据进行比对分析。d.观察UPS的控制面板上是否存在告警信息, 防止告警信息未及时上传监控系统。一旦发现告警, 立即根据告警的内容做出相应的处理, 并及时报告技术主管, 在巡视日志详细记录故障事件和相应的处理结果。2) 定期开展UPS检查维护工作。清除UPS主机内部积灰, 清洁/更换系统滤网, 检测系统变压器、内部开关、接触器、线缆连接点温升, 交流电输入主备用倒换试验, 蓄电池定期充放电试验 (投运后, 在前两年进行30%的核对性容量试验, 从第3年开始每年一次进行全容量的放电试验。

参考文献

[1]张乃国.UPS供电系统应用手册.

UPS电源系统电力工程 第8篇

随着网络技术、计算机技术、电子技术的不断发展,电力系统也不断朝着综合自动化的方向发展,这对电子系统周边的电气设备、供电质量以及供电的可靠性提出了更高的要求。直流电源是电力行业中蓄电池的主要工作电源,倘若直流电源由于各种原因导致供电不稳定、或者供电故障,这个时候就需要不间断电源进行续航,支撑电力系统继续运行,保障用户用电的可靠性。电力综合自动化系统对故障续航电源的要求很高,因此,目前多数的综合自动化电力系统的自动化供电、继电保护、和事故照明都是由多台UPS装置分散供电的。

1 综合自动化电力系统的结构特点

电力系统综合自动化指的是通过利用现代化电子技术、通讯技术、计算机技术等高科技对电力系统进行综合自动化控制,实现对电力系统内电气设备的监视、控制、测量、保护等工作,通过自动化控制系统进行配网、调度等工作,节省人力资源的投入,因此,进行电力系统综合自动化能够有效提高电网的整体安全水平,保证供电的稳定性和可靠性,减少人力资源投入,提高工作效率,从而降低电力企业运营成本。因此,电力系统综合自动化是在计算机技术、通讯技术、电子技术高速发展的背景下电网发展的必然趋势。

2 UPS 在电力系统综合自动化中的优势

2.1 避免蓄电池组重复投资

UPS系统中的电池组投资较大,甚至超过整个机组的投资,尤其是在长延时的UPS系统中。因此,直接对原有的直流屏进行扩充能够避免对蓄电池组的重复投资,降低UPS的投资成本。

2.2 提高电源可靠性

使用UPS能够有效提高电源系统的可靠性。UPS的直接动力来源于直流屏,直流屏是电力系统的重要设备。直流屏是电力系统维护的必要项目,为直流屏运行提供保障。UPS将在直流屏中得到的动力加上逆变器,得到不间断电源持续供电。且直流屏的容量大,能够进行较长时间的续航。综合自动化电力系统对供电的要求非常高,强大的续航能力和可靠的供电质量是支撑整个综合自动化电力系统运行的必要条件。

2.3 日常维护方便

UPS不间断电源维护方便。对电力系统中的电气设备维护是整个系统能够正常有序运行的保障。综合自动化电力系统利用现代化通讯技术以及计算机技术对电力系统进行自动化实时监控。UPS在进行检修的时候,能够直接断开直流且不会对电力系统中的直流屏产生影响,很好地保证了电力系统中直流负载的正常供电。

2.4 优化系统结构

新型UPS自带风机、水泵、润滑油泵、微机控制系统等,大大避免了传统UPS中复杂、功率低,无法带感负载的弱点,节省了许多加装在电力系统中的装置,优化电力系统,全方位为电力系统综合自动化运作。

3 UPS 在电力系统综合自动化中的应用

随着电力系统的不断发展,电力系统综合自动化水平越来越高,自动化仪表、危机保护、远动系统、实时监控等技术被运用到电力系统中。变电站UPS主要是为了能够保护电力系统控制信号、保护回路、自动化供电的装置,是电力系统中不可缺少的组成部分。

3.1 UPS 自动化供电

UPS主要是由逆变器、蓄电池组、整流器、交流静态开关等组成,综合自动化电力系统会自动将供电源切换到蓄电池中,蓄电池放电后,由逆变器转换电流对电力系统中的重要设备进行供电。且在因故障停电切换到逆变器的时候,电力系统能够自动检测当地市电电流,将供电电流同步到市电一致的范围内,实现“先通后断”供电,保障UPS供电的时候能够实现不间断切换。

3.2 继电保护

UPS最重要的组成装置就是逆变器,计算机网络设备和其他电子设备的正常运行都要依赖于逆变器提供的不间断电源。在电力系统正常运行的时候,UPS自动将稳压电源供给电力系统负载使用,发挥稳压器的功能。UPS设备对电压过大和电压过低的行为都提供继电保护,使电力系统内负载平衡,电力设备硬件、软件都能维持正常工作。

3.3 事故照明

当由于电网在受到不良因素影响导致电力系统发生供电故障时,将会导致电力系统内的重要电气设备“不”动或者“误”动,造成综合自动化电力系统数据流失,造成严重的后果,这就要求系统内的操作电源能够提供可靠的回路电源,也就是在电力系统内配置UPS。恢复运行的保障。因此,UPS为电力综合自动化系统的安全运行起着举足轻重的作用。

4 UPS 的日常维护与检修

为了保障在电力系统发生停电故障时,UPS能够及时高效地运行,做好UPS的日常维护和检修工作是电力系统工作人员必修的课题。进行必要的日常维护,能够有效延长UPS的使用寿命,减少事故发生的几率,使得UPS在电力系统发生停电故障时能够稳定运行,为电力系统抢修争取时间,保证电力系统能够正常运行。

4.1 定期除尘

UPS的运行环境是非常重要的,在正常使用的前提下,UPS主机除了常规的损耗,其他的故障发生几率较低。因此,要定期对主机进行除尘清洁。除此之外,在除尘的时候注意连接件的连接情况,检查各个连接件是否存在接触不良或者松动的情况。

4.2 蓄电池维护

目前多数UPS蓄电池都是采用免维护的电池,这大大地节省了传统了电池维护工作,但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。由于UPS的外部工作环境并没有改变,仍然会对电池产生一定的影响,因此,做好蓄电池这部分的维护和检修工作依然是蓄电池维护的重要,对UPS的维护工作的重点也是蓄电池的维护工作。

4.3 故障检修

UPS是电力系统的最后一道保障。在UPS发生故障的时候,一定要准确分析事故原因,分清是电源系统故障还是负载故障,是蓄电池故障还是主机故障。常规的UPS都自带故障检测的功能,并且针对外部工作状态异常时设置了过流保护和过压保护措施。因此,在判断出故障原因后,更换配件工作很方便。但是由于各种不良因素的干扰,故障自检功能往往对面不对点,没有针对性,因此检修人员仍要做大量的分析和监测工作。

5 结束语

综合自动化电力系统的发展对于电网实现现代化管理,电网调度自动化有着十分重要的现实意义,对提高电网的安全水平有着巨大的推动作用。综上所述,UPS的应用对于促进电力系统综合自动化发展有着重大的意义,随着科学技术的不断发展,UPS应用的深入,电力系统的运行环境得到进一步改善,UPS在电力系统综合自动化中的优越性日益明显,电力系统工作人员要不断深入探讨UPS在电力系统中的应用,促进电力系统综合自动化的进一步发展。

摘要：本文通过深入研究电力系统综合自动化的结构特点,分析UPS在电力系统综合自动化中的优势,以及UPS在电力系统综合自动化中的具体应用环节,指出电力系统在使用UPS使用过程中检修维护需要注意的细节,提高电力系统综合自动化应用的稳定性、高效性。

UPS电源 第9篇

交流不停电供电系统简称UPS电源,现对UPS电源的工作原理、组成结构、技术特点等进行分析介绍。

1 UPS不间断电源的基本原理及组成

UPS电源是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源,按工作方式可分为后备式(离线式)和在线式2种。

1.1 后备式UPS的工作特性

当输入电源的电压、频率满足输入指标时,由市电逆变供电转换控制电路输出3路信号,其中1路信号控制由电磁继电器构成的单刀双掷开关接通市电供电(这条线路就是交流旁路),此时负载直接由市电供电,对市电品质基本没有改变;第2路控制信号送到面板显示电路,用来显示市电的供电状态;第3路控制信号送至逆变器,以切断逆变电路;同时,市电还经过降压、整流,再经由充电电路给蓄电池充电。当市电因意外而中断时,市电逆变供电转换控制电路输出信号会发生变化,蓄电池内的直流电源会经过逆变器的作用而转变为交流电源,经输出变压器升压后,向负载提供220 V的交流电。不过,由电磁继电器控制单刀双掷开关从市电供电状态切换到逆变器供电时有一小段时间间隔,在此期间电流供应会发生中断;不过,像计算机这样的用电设备由于主机电源内有滤波电容的存在,因此当断电的瞬间滤波电容所储存的电能可以维持计算机继续工作至少8 ms～10 ms,而电磁继电器的切换时间一般只有2 ms～4 ms,所以不会发生因计算机重新启动而引发数据丢失的情况;但是,如果用电设备要求断电时间不得超过4 ms,则必须选用以双向可控硅作切换元件的UPS或在线式UPS。

1.2 在线式UPS的工作特性

在线式UPS的结构与后备式UPS很相似,二者之间的最大不同之处在于在线式UPS不再采用断电切换的工作方式,而是可以持续供电。简单地说,当市电供电正常时,它首先将市电交流电压经整流器和滤波器变为直流电送入逆变器,接下来逆变器将直流电变为功率放大的脉宽调制驱动电源信号,再经逆变器的输出滤波器重新变成交流电提供给负载。在线式UPS机内采用了反馈控制系统,可以向负载提供稳压精度高、频率稳定、波形失真度小、无干扰的瞬态响应特性好的高质量交流电。当在线式UPS的输出端承受100%的加载或减载时,它的输出电压波动不但小于5%,而且即便是这样小的瞬态电压波动也会在20 ms内恢复到正常稳压值。此外还配置了蓄电池作为储能单元,当市电供电中断时,UPS中的逆变器利用机内蓄电池所提供的直流电来维持负载的正常运转,由于不存在从市电供电到逆变器供电的转换步骤,因此就不存在转换时间长短的问题。一般在线式UPS电源均有旁路开关与备用电源相连(备用电源可以是另一路交流电,也可以是柴油发电机)。在线式UPS电源输出的是与市电电网完全隔离的纯净的正弦波电源,大大改善了供电的品质,保证了负载安全、有效的工作。可以向用电设备提供可靠的高质量的电流,这是在线式UPS的最大优势。

1.3 在线式UPS电源的原理图:

由图1可以看出UPS系统的基本组成主要有4部分:a)能源:市电电源;b)储能装置:蓄电池组;c)能量转换部件:主要包括整流器和逆变器,是UPS的核心部分;d)静态开关:是由晶闸管等大功率电子器以及逻辑控制电路组成。

2 各组成部分的作用及要求

2.1 逆变器

逆变器是UPS电源的关键设备,它由晶闸管主电路、输出变压器、交流滤波器以及各种控制电路组成,主要任务是将经过滤波的平稳直流电源变换为一定波形和一定频率的交流电,经过交流滤波装置,使负载得到50 Hz的正弦交流电压。

UPS的逆变器不仅仅是将直流简单地变换为交流输出,而是有一系列的要求:a)UPS的交流输出电压必须具备自动稳压性能,因此逆变器电路的输出波形,应该容易实现电压自动调节;b)UPS的输出通常为二频正弦波,对非线性失真有一定的要求,因此,逆变器输出波形的谐波成分应尽量小,这样才便于进行正弦化滤波,并可使滤波器简化;c)逆变器的交流二频输出要求能与市电或另外一台逆变器的二频输出锁相同步,以便进行同频切换或并机运行,因此,主电路输出波形的频率和相位应能方便地随时进行调;d)其他要求就是逆变器的效率要高,动态特性要好,触发控制回路要简单,元器件及材料消耗要少,无特殊规格要求,加工容易,成本低等。

逆变器的主要性能指标:a)直流输入电压:由接有蓄电池的多少而定,每只蓄电池的电压为1.75 V～2.25 V之间;b)交流输出电压:220±5%;c)输入功率:单相UPS一般在2 kVA～30 kVA,三相一般在30 kVA以上;d)频率:内振50 Hz,允许漂移不超过±0.5 Hz～1 Hz;e)谐波:<5%;f)效率:>75%～80%;g)功率因数:Cos滞后可达0.8;h)过流与限流:维持满载电流125%～150%内可调;i)环境温度:0℃～40℃应能工作。

UPS的技术性能很大程度上取决于逆变器的性能,它对UPS装置的输出波形极其谐波含量、装置效率,可靠性、对负载变化的瞬态响应能力、噪声甚至装置的体积重量均有决定影响。迄今为止,已能制造出多种形式的逆变器,其中有代表性的是:方波型、纯正谐波型、准方波型、稳压变压器型、阶梯波型、脉宽调制型、脉宽调制阶梯波型以及微处理器控制合成正弦波型。

2.2 整流器

UPS电源用的整流器由晶闸管及控制电路组成,从不可控的整流直到来往电抗器的双反星可控整流都有。主要功能是在市电正常时或市电故障由柴油发电机组提供电源时为逆变器提供波纹很小的直流电压。因为在UPS中逆变器有自动调节输出电压的能力,所以对整流器的稳压性能一般来说没有什么严格要求,把直流电压的变化作为一个扰动量加入逆变器的自动调压系统。如果直流电压的变化±10%,而逆变器的输出电压变化±(1%～2%),容量同时满足蓄电池均衡充电和逆变器满载运行的需要,就可满足负载供电的要求。

整流器的主要性能指标:a)输入交流电压:一般均为380 V±10%,三相四线制;b)频率:一般允许为50 Hz±5%;c)容量:应能同时满足蓄电池均衡充电和逆变器满载运行的需要;d)自动稳压精度:在直流输出镇定点上,交流输入电压波动±10%,负载电流在20%～100%的范围内,可以任意给定;e)自动稳流范围:在额定输出电流的10%～120%的范围内,可以任意给定;f)自动稳压范围:在额定输出电压的±20%范围内,可以任意给定;g)波纹电压:不大于额定输出电压的1%;h)效率:≥80%;i)功率因数:Cos≥0.7;j)限流:多数为额定负载电流的120%～150%。

一般常用整流器电路有不可控整流电路,可控整流电路、三相桥式半控整流电路3种。

2.3 静态开关

静态开关主要由晶闸管等大功率电子器件以及逻辑控制电路组成。可分为2类:1类是转换型,即两路交流电源通过转换开关相互切换的不间断供电方式。另1类是并机型,即由多台逆变器或逆变器和市电电源组成的并机型供电方式。静态开关是UPS的关键,它决定了UPS的“停电连接能力”,静态开关的切换时间主要取决于电压或电流的检测时间,采用瞬时值检测可提高静态开关的切换速度,使UPS的切换时间下降100μs,在开机运行系统中,无切换时间(t=0)。正常情况下,负载由和市电锁相同步的逆变器静态开关转向逆变器一边,再由逆变器供电,同时给电池充电,市电正常时,电池通过逆变器给负载供电。目前,国内外大量采用的是具有转换开关的转换型方式。

2.4 UPS用蓄电池的种类

UPS电源要求所选用的蓄电池必须在全载下供电时间一般在30 min,对电池来说是处于高倍率电流放电,在半载时一般不超过50 min。常用的蓄电池有3种,它们都属于铅酸蓄电池。

a)经济型HS型电池和适合于低温工作的AH型电池;b)适用于长放电时间要求的es型电池;c)小型密封式M型电池。其中M型电池因其体积小,而且密封无需维护,被广泛用于小型UPS电源中。

3 交流不停电电源UPS的种类

3.1 按输出功率分

微型UPS(≤1 kVA)、小型UPS(1 kVA～5 kVA)、中型(5 kVA～30 kVA)和大型UPS(30 k VA～100 kVA)。

3.2 按输出输入方式分

单相输入/单相输出、三相输入/单相输出和三相输入/三相输出。

3.3 按输出波形和逆变器的功率器件分为

正弦波、方波。

3.4 按后备时间分为

标准机和长效机。

3.5 按UPS电源内部线路分

a)在线式(On-Line)UPS;b)离线式也叫后备式(Off-Line)UPS;c)带转换开关的UPS电源;d)采用并机型静态开关的UPS;e)具有多重并联功能的UPS＿冗余系统;f)三端口UPS。

摘要：叙述了UPS不间断电源的基本原理、组成部分和种类,以及各部分的作用和要求。

浅谈UPS电源设计 第10篇

关键词：UPS,逆变器,冗余,安时

以通过蓝牙接口与车载测控系统的蓝牙接口连接, 在这种情况下, 我们就可以将信息收集模块嵌入到这个手持设备中, 使它作为一个信息传输的中间的平台。 (见图1)

4.2信息收集模块的设计

由于手持设备是一个类似于手机的智能终端, 可以很容易的实现基于.NET平台的程序, 那么在测控系统中我们也嵌入这样一个能与之通讯的接口程序, 接口程序定义如下:

void Get Infoand Send () //关键数据收集并发送程序

{

if (故障发生) {

牙搜索手持设备, 并返回连接成功的手持设备编号;

while (num&&数据未发完)

{

(上接70页) 率为10KVA, 系统的UPS主机输出功率为60KVA, 蓄电池采用12V, 100AH的电池, 每组32块, 则该系统的后备时间计算如下:

3 UPS设计步骤出真实的场景, 问题解决后, 再将包含正确配置信息的XML文档发送回去;如果, 问题比较复杂, 可以通过电话等方式进行交流。

结束语

在现在网络环境还不是特别理想尤其是无线网络更加恶劣的情况下, 介绍了一种利用XML信息远程传输进行技术支持的一种方式。随着网络的高度发展, 计算机管理及技术支持需要的日益增强, 远程控制软件的应用将会在不久的将来取代这种方式。

参考文献

[1]肖碗蓉, 杨生举, 杨灵歌.基于Web的集成化网络服务管理系统的研究与实现[J].现代图书馆情报技术, 2009 (11) .

[2]滕飞, 王常虹, 王玉峰.基于互联网的转台控制监控系统[J].中国惯性技术学报, 2002, (5) :45-46.

[3]张敬东.远程监控技术与监控系统[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2007, (2) :24-26.

确定采用在线式还是离线式;单机工作还是多机并联冗余;再次就是指标的选择也就是技术要求;如电压、频率的稳定度、后备时间多少、智能度等;然后就是蓄电池的选择;相信按照的介绍大家都会对UPS电源的设计有一定的了解。

责任编辑:王青翠

电通过逆变器再转变为交流电, 而这种交流电较市电来说, 其电压的波形, 频率, 电压的稳定度都得到了提高, 且动态特性也有提高。当市电不正常时, 负载的供电完全由蓄电池存储的电量通过逆变器转变为交流电输出, 从而真正地达到了外电不正常时, 负载供电不间断的效果。

1.4 UPS电源优点。UPS电源的出现几乎10KVA, 当一台出现故障时, 控制单元将负载平均分配给5台UPS, 每台UPS均流供电12KVA, 如有两台出现故障, 控制单元将负载平均分配给4台UPS, 每台UPS均流供电15KVA, 也就是本系统可以允许2台出现故障。

UPS电源技术的发展现状研究 第11篇

关键词：UPS电源 配置 研究

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0037-01

虽然我国的UPS行业还无法与国外的知名品牌争夺国内的大部分市场，但是在经过20多年的发展努力下，少数的UPS企业和厂家生产出来的产品已经能够与国外的高端UPS产品相比肩，并且还有不断发展前进的趋势，不难看出，我国的UPS行业的发展前景十分良好。因此，该文主要介绍了我国的UPS电源技术的发展现状，探究其未来发展的状况如何？

1 UPS电源的分类

在现阶段，UPS电源的分类可以分为以下几种。

（1）按照工作的方式可以划分为：后备式UPS、在线互动式UPS、在线式UPS、串并联式UPS。

（2）按照后备时间可以划分为：标准机、长效机。

（3）按照输入或输出方式可以划分为：单相输入/输出UPS、三相输入/输出UPS。

（4）按照输出波形划分为：正弦波、方波、阶梯波。

（5）按照输出容量划分为：微型、小型、中型、大型。

（6）按照安装方式划分为：立式、机架式。

（7）按照电池接线方式划分为：蓄电池浮充式和开关切换式。

但是其中用的最为普遍的就是按照工作方式进行分类。

2 UPS电源的配置类型

（1）单台UPS是最为简单常用的配置方式。

（2）串联备用冗余UPS。对于这种方式，不需要再装设额外的切换装置，就可以使主机能够100%的负载电流，在发生故障时，就可以由从机提供后备的电源。但是它也存在缺陷，在主机静态的切换开关时若是发生了故障，就会导致整个系统出现供电方面的问题，并且，在市电故障或者超限的时候，由于UPS有功能能够封锁旁路，所以主机和从机都没有办法按照原先预设的方式进行切换，使得热备份失效。此外，备机长期处于备用状态的话，就会导致电池寿命缩短。

（3）并联备用冗余UPS。此方式需要配备切换装置，并且是两台，在两台UPS的旁路中必须使用同一种AC电源。

（4）多机并联备用冗余UPS。这种方式只使用与拥有多台型号、功率等参数都相同的UPS电源模块。多台均有各自的逆变器输出，然后平均其中的总负载和电流，在其中一个模块出现故障时，其他模块可以接收承担。例如在进行80 kVA负载时，若是使用三台40 kVA进行并联，就可以在一台UPS出现故障的情况下，另外两台可以接收它的负载全部承担，不影响使用。

3 选配UPS电源的原则

（1）要确定所需UPS的容量。计算所有的负载总和，使UPS的容量不能小于0.8。

（2）要确定所需的UPS的类型。确定类型需要根据输出的稳定度和输出的形状波动，才能确定。

（3）要确定所需电池的后备时间。若是在市电出现中断的情况下，UPS电源的蓄电池就要及时的在预定的时间内向逆变器提交电能，使之能在额定的输出负载范围内不至于将电池的电压降到最低临界点放电电压下。

（4）附加的功能。选择使用远程的监控面板，实现远距离的监视控制UPS；选择使用网络适配器，帮助UPS实现网络化管理；甚至在多雷雨的地区配备防雷器。

（5）售后服务。UPS由于先天性重量较重，机型较大，所以一般都是组屏生产，内部的接线十分的复杂，在安装和调试时需要有专业的人员上门指导。还要有必要的维护，对最终的送电运行也要有足够的售后保障，因此，要选择优质的供应商为售后提供保障。

4 UPS电源使用时应该注意的事项

（1）使用UPS电源时，切忌不可自己摸索，在运行时要谨遵厂家的产品说明书中的规定来运行，保证UPS接上的市电的火线、零线符合顺序要求，确保电池的正负极正确。

（2）使用UPS电源，在配备时它的主要目的就是保证不受干扰及正常工作，在计算机和网络系统中和数据接收和传输中尤为如此。对于那些打印机或者一般的用户终端，是不需要UPS设备的，可以直接省略这个步骤接入市电；在网络系统中，UPS可以只供电给服务器或者主机相关部分，不需要全部供电。

（3）切忌不可超负载使用UPS。一般的UPS电源的最大负载量都是其标称负载量的80%，后备式UPS的额定功率小一些，若是超载使用，处于逆变状态时会导致三极管被击穿。并且，也严禁在使用UPS电源时接日光灯这样的感性负载，只能接那些纯电阻和负载量小的电容性负载；此外，UPS电源不可超载，但也不可长期过度轻载。

（4）要使UPS进入工作状态，就要在UPS开启一分钟之后再接通负载电源开关，并且是逐个接通，关机时顺序与开机相反，先逐个关闭负载电源开关再关闭UPS电源。

（5）切忌频繁的开关UPS电源。在关闭UPS电源后，要等6 s以上后才能够再次开启。否则会出现无法启动或者启动失败的情况，既没有电输出又没有逆变器输出。

（6）为了提高电池的能力和电池的寿命，UPS电源要及时的补充电源，也要较长时间的连续充电，一般不少于48 h，来确保电池不会较快的衰竭。新购置的或是存放较久的，就要在用前先充电12 h。若是长期没有使用的，三个月就要充电一次，每次也充12 h。在高温地区时间短一些，2个月就要充一次。

5 结论

UPS电源从开始发展至今，一直处于不断创新发展中，不断的完善自身，增添功能，随着科技的发展，UPS电源只会发展的愈来愈好。

参考文献

[1]张伟，翟立辉，罗勇.UPS的发展动态[J].通信世界，2004（43）：39.

[2]孙健刚.上海本地电源发展的分析与思考[J].上海电力.2003（3）：198-200.

不间断电源UPS系统安装应用技术 第12篇

1 UPS系统工作原理

1.1 将交流电转换为直流电

通过整流器的作用将输入的交流电转换为直流电压, 这样能够保证供电的稳定性。

1.2 稳定提升电压

直流转换器能够为功率因数校正进而倍压式提升电压, 同时保证输入的交流电流与输入的电压同步;在提升电压功能中能够稳定的将电压提升到400V直流输出。

1.3 输出交流电压

通过逆变器的作用, 将直流电压转变为交流电压并输出, 同时与输入的市电同步, 逆变器的工作原理为半桥电路。

1.4 旁路输出

在静态旁路电路中能够选择旁路输出或者通过逆变器输出, 在关闭逆变器的时候则以旁路输出。

1.5 接受市电输入

通过接受市电输入能够保证对电池充电直流电压, 从而使电池保持慢电状态, 最大充电电流为2.6A。

1.6 监控电路工作

控制电路能够对各部分电路进行监控并控制。

1.7 提供电气隔离和多重输出

在UPS开机时, 输入的交流电在经过滤波器后分为2路输出, 其中1路被送至交流变直流转换器, 在转换为直流电之后通过半桥电路逆变器将电流转换为交流电, 从而实现交流输出;另外1路则成为旁通路径。一般情况下, 开机之后UPS系统会进行自检, 在一切正常的情况下, 旁通开关会通过逆变器输出为交流电, 这就是在线式输出;当输入电源断电的情况发生时, 整流器与充电器则停止工作, 这是直流转换器会正常工作, 将电池电压通过逆变器转换为交流电压后输出, 此种模式为电池输出模式[2]。

2 UPS的选型与安装调试

2.1 对场地和环境的要求

⑴场地要求。场地的地面应该为工业要求下的硬质洋灰型地面, 且地面应为水平, 不能有较大坡度。若场地地面为活动防静电地板则应考虑到地板的负荷量, 同时应为UPS设备设计制作装备托架。

⑵运行环境的要求。UPS系统的安装环境要求通风良好、凉爽且具有较低的湿度。在条件允许的情况下应保持工作环境温度为35℃之下, 最高不能高于40℃, 最低不能低于0℃, 推荐温度为25~35℃。相对湿度控制应该在50%左右。

⑶空气质量要求。UPS系统运行环境应避免具有金属导电尘埃, 以免设备短路造成安全威胁。

2.2 安装技术参数

UPS系统的输出功率为30/40/60/80/120/200/300/400 (KW) ;交流输入电源为380/400/415 (V) , +10%、-15%;最大输入电流为60/80/120/150/230/390/570/765 (A) 。

2.3 设备品牌选择

在品牌选择上, 首选必然是专业厂家的产品, 不仅设备指标有保证, 同时在售后服务上也较非专业厂家要好。

3 使用要点

3.1 避免带载开关机

不具有延迟启动功能的UPS, 带载开机时在启动瞬间易造成逆变器烧毁。在开机瞬间, 瞬间的浪涌电流会导致元件烧毁。带载关机与开机原理相似, 因此应避免带载开关机。

3.2 观察要点

在逆变器正常工作时, 严禁使用示波器观察控制电路的波形。UPS系统工作的核心部件为逆变器, 在逆变器运行中一旦出现表笔与临近点接触, 同时还会影响电路的工作状态, 一旦电路异常, 会导致元件烧毁。故应避免在工作中用示波器观察控制电路波形。

3.3 后备式UPS严禁加大市电输入保险丝的容量

后备式UPS在逆变器供电时, 一般都没有过载和短路自动保护功能, 但在市电时, 一般靠输入交流保险担当过载保护任务, 所以用户不可轻易地加大市电输入保险丝的容量;否则, 一旦UPS输出发生短路事故时, 有可能出现输入保险烧不断, 印制板上的印制线却被烧毁的危险。

综上所述, 在UPS的使用过程中应注意, 再好的装备也有寿命, 也会出现各类故障, 不要因为高智能、免维护而忽略了本应举行的维护事情, 预防不论什么时候都是安全运行的重要保障。目前专业技术人员对UPS的安装和使用技术问题上正在深入研究, 提高其可靠程度, 增强其适应能力。

摘要：随着经济的高速发展, 人们对能源的依赖性越来越强。出于节能及安全用电的考虑, 人们研究并制造出了不间断电源UPS。随着微电子技术的进步, UPS技术进一步发展, 同时降低了不间断电源UPS的成本。本文通过分析不间断电源UPS技术的原理、要点和特点, 对不间断电源UPS技术提出展望。

关键词：不间断电源,UPS系统,安装与应用

参考文献

[1]潘学科.彭水电站不间断电源 (UPS) 系统的可靠性分析[J].水电与新能源, 2013, S1 (03) :1064-1067.

[2]李林才.不间断电源关键技术及其相应故障诊断研究[D].广州:华南理工大学, 2012.