UPS電源設(shè)計(jì)思路探討

　　由于傳統(tǒng)UPS 設(shè)計(jì)的局限性及設(shè)備本身的一些問題，如今一種機(jī)架式的模塊化UPS 正在悄悄地引起一種革命性的變革，它的引入必將引起不間斷電源新的革命。模塊化UPS 目前比較有代表性的結(jié)構(gòu)有兩類：一類是功率模塊化UPS,另一類是完全模塊化UPS.功率模塊化UPS 由機(jī)架加功率模塊構(gòu)成，功率模塊中包括傳統(tǒng)UPS 的整流、濾波、充電、逆變器等部分，但靜態(tài)旁通與系統(tǒng)的部分監(jiān)控和顯示共用一個機(jī)架，各模塊獨(dú)立控制并聯(lián)運(yùn)行，機(jī)架上的顯示控制模塊僅作為用戶開關(guān)UPS 主機(jī)和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控平臺。完全模塊化UPS 由機(jī)架加單體模塊構(gòu)成，每個單體模塊內(nèi)部都裝有整個UPS 電源與控制電路，包括整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路、CPU 主控板，每個UPS 模塊均有獨(dú)立的管理顯示屏。

　　我們同樣以前面的案例為依據(jù)，假設(shè)采用完全模塊化UPS 設(shè)備，配置方案如下：

　　根據(jù)近期的負(fù)荷，結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展需求，UPS 系統(tǒng)同樣按雙母線配置方式考慮，可配置2 套UPS 設(shè)備，每架只需配置2 個UPS 模塊（每塊50kVA）即可滿足本期需求，采用1+1 冗余方式配置，主用1 個模塊，冗余1 個模塊，若其中的一個模塊發(fā)生故障，它將自動脫離系統(tǒng)，由其它模塊繼續(xù)給負(fù)載供電，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；2 套模塊化UPS 系統(tǒng)采用雙母線供電工作方式，主設(shè)備交流配電屏分別從2 套UPS 輸出屏各引接1 路，當(dāng)1 套UPS 故障時，由另1 套UPS 承擔(dān)全部負(fù)載供電，保證設(shè)備安全運(yùn)行。

　　采用模塊化UPS 設(shè)備后，無需配置濾波設(shè)備就可滿足諧波含量≤5%的要求，UPS 設(shè)備配置及供電系統(tǒng)見下表4 及圖2.

表4 設(shè)備配置表

圖2 模塊化UPS（1+1 模塊冗余）雙母線系統(tǒng)圖

　　3、兩種 UPS 設(shè)備的比較

　　對以上兩種設(shè)計(jì)方案所配置的UPS 設(shè)備，可以從以下幾個方面進(jìn)行比較。

　?。?） 設(shè)備安裝及機(jī)房占地面積。

　　其一，模塊化UPS 采用先進(jìn)高頻技術(shù)，提高了功率密度，縮小了UPS 模塊的體積，其模塊本身就是一臺UPS,UPS 模塊安裝于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架中，相對于傳統(tǒng)UPS節(jié)省了占地面積與空間，便于安裝與維護(hù)。

　　其二，模塊化UPS 采用先進(jìn)的整流技術(shù)具有強(qiáng)抗干擾能力及較低的諧波失真度，一般正弦波輸入電流的總諧波失真度（THD）5%,因而可以不必像傳統(tǒng)UPS配置濾波設(shè)備，減少了機(jī)柜數(shù)量。

　　我們同樣以前面的案例為依據(jù)，采用傳統(tǒng)UPS 設(shè)備占地面積約為13 平方米。

　　采用模塊化UPS 占地面積約為5 平方米。