工頻在線式UPS電源和UPS模塊化的優(yōu)缺點

來源：存能電氣  日期：2019-06-10 15:20  瀏覽量：次

　　工頻在線式UPS電源和UPS模塊化的優(yōu)缺點。隨著自動化、信息化地不斷發(fā)展，各行業(yè)對電力需求越來越旺盛，對電力保護要求越來越高，UPS作為保障供電穩(wěn)定性和連續(xù)性的重要設備，已廣泛應用到各個領域。

　　UPS發(fā)展到現在，市場上有著各種各樣的機型，其中工頻機、高頻機、模塊化機型是目前UPS市場上最常見的三種機型。存能小編將介紹工頻在線式UPS電源和UPS模塊化的優(yōu)缺點。

　　工頻在線式UPS電源及其優(yōu)缺點

　　工頻在線UPS電源即基于變壓器輸出的UPS，使用SCR晶閘管器件作為整流器元件，整流器調制工作頻率與電網頻率(50Hz)一致，這種機型稱為工頻機。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS的必要組成部分，起升壓作用。因為UPS的整流、逆變的兩次變換均為降壓環(huán)節(jié)(SCR的管壓降)，所以在UPS輸出之前必須有一個環(huán)節(jié)用于升壓，這個輸出變壓器就是用來實現這一功能的。

　　目前工頻機在市場上逐漸萎縮，特別是在數據中心和通訊機房，已經逐漸被高頻機、模塊化UPS所代替。工頻機也有其自身特點，在工業(yè)領域，尤其是石油石化、化工、高端制造等行業(yè)，工頻機仍然是主角，在整個UPS行業(yè)，工頻機市場占有率保持在30%以上。

　　優(yōu)點

　　1、用數字信號處理技術確保測量數據快速、靈活，從而產生快速的控制變量，確保對充電器及逆變的實時控制。

　　2、由于市電環(huán)境的極不穩(wěn)定和易受到一些外部情況的影響，所以對短路能力及過載能力的要求也更高。將極大地提高負載設備的安全性與穩(wěn)定性。

　　3、獨有標配的輸入/輸出變壓器，使電流隔離免受輸入影響。在工業(yè)環(huán)境中，有些外部設備是大的干擾輸入，如泵、發(fā)動機等等。這些干擾容易造成電流波動，影響負載的安全，因此，電流隔離對于這領域尤為重要。

　　4、主要設計在苛刻的工業(yè)環(huán)境下使用，防護等級達到了IP54，而高頻UPS電源不具備這種適應能力。

　　缺點

　　輸入功率因數低，功耗大，效率低，體積大，笨重，價格高，可靠性低；優(yōu)點是制造相對容易，尤其是采用手工作業(yè)影響也不大，要求一致性相對低一些。

　　模塊化UPS電源及其優(yōu)缺點

　　模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨做成一個個功率模塊，然后每個模塊并聯輸出，另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元，這樣整臺UPS就是一個個模塊疊加而成。模塊化UPS最大的特點是，功率部分很容易實現冗余功能，只要UPS帶載功率富余量大于單個模塊功率，UPS功率部分即可實現“N+1”冗余，從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個好處就是可用性高，當某個模塊故障時，直接更換模塊，維修時間非常短，維修非常方便。另外，模塊化UPS還經常提到“邊成長邊投資”的模式，即用戶可以在初始建設時購買較少的功率模塊，在業(yè)務增長用戶設備增加后再購買功率模塊進行UPS擴容。

　　優(yōu)點

　　1.模塊化UPS電池的系統結構極具彈性，功率模塊的設計概念是在系統運行時可隨意移除和安裝而不影響系統的運行及輸出，使投資規(guī)劃實現“隨需擴展”，讓用戶隨業(yè)務發(fā)展實現“動態(tài)成長”，既滿足了后期設備的隨需擴展，又降低了初期購置成本。

　　2.采用N+X冗余技術，性能可靠，為冗余可升級系統，可根據客戶需求進行升級。減少了系統本身和負載的風險系數，使負載受模塊化UPS保護時間全面提升。

　　3.綠色電源，高效節(jié)能，輸入功率因數PF≥0.99，其逆變效率可達98%以上，從而提高了整機工作效率，降低了損耗、節(jié)省了電能。

　　4.智能化配電系統，模塊化UPS電源的輸入和輸出一體化配電集成系統，與UPS主機配套使用，鋰電池安裝于與UPS主機的電池柜內。

　　5.模塊化UPS工作效率高，功率密度大，機型由各個模塊組成，可實現熱插撥功能，且各模塊機架可完全分離，便于用戶以后的擴容或減容，使用方便。

　　6.模塊化UPS電池便于安裝、維護、更換、升級，降低了維護難度、減少了維護時間，且各模塊尺寸均按照標準19英寸結構設計，降低了用戶的初期購置成本。

　　7.塔式/機架式靈活選擇，可根據用戶需求進行靈活的配置，并機共用鋰電池包，減少占地面積，節(jié)省電池系統的投資成本。

　　缺點

　　1.模塊化UPS電源發(fā)展的難點主要集中在功率密度的提高和并聯數量的增加及降低價格三個方面。同功率負載能力下的預算費用會比傳統UPS要高不少，產品成本會增加。

　　2.組成的模塊化UPS臺數越多，故障點越多，系統可靠性降低。

　　3.受到體積的限制，在UPS模塊功率加大的情況下，散熱就成了大問題。

　　隨著互聯網、云計算、移動互聯網和物聯網等技術的快速發(fā)展，數據中心系統規(guī)模不斷增大，重要性越來越高，UPS無疑需要匹配這種要求，UPS電源具有如此眾多的優(yōu)點，模塊化UPS必將引起不間斷電源新的革命，進而成為未來UPS系統發(fā)展的趨勢。