未來UPS電源6大發(fā)展趨勢

UPS電源具有明顯的電力保護作用，在集中管理以及企業(yè)的應用都很廣泛。當市電斷電時，不間斷地向負載繼續(xù)供電;在市電不穩(wěn)定的時候，可以避免負載遭受欠壓、浪涌沖擊等的危害，并全面地改善供電質(zhì)量。當供電系統(tǒng)(包括UPS)故障時，能給負載(特別是計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng))以全面的保護，并起到過載、短路、電池過放等防護，為負載提供一個穩(wěn)定的工作環(huán)境。如今UPS電源系統(tǒng)隨著電力市場的需求快速發(fā)展，各種先進技術已廣泛應用在UPS的設計開發(fā)和生產(chǎn)過程中。未來的UPS電源技術將會呈現(xiàn)以下的發(fā)展趨勢：

1、智能化

智能系統(tǒng)通過對各類信息的分析綜合，除完成UPS相應部分正常運行的控制功能外，還應完成對運行中的UPS進行實時監(jiān)測，對電路中的重要數(shù)據(jù)信息進行分析處理，從中得出各部分電路工作是否正常等功能;在UPS發(fā)生故障時，能根據(jù)檢測結果，及時進行分析，診斷出故障部位，并給出處理方法;根據(jù)現(xiàn)場需要及時采取必要的自身應急保護控制動作，以防故障影響面的擴大;完成必要的自身維護，具有交換信息功能，可以隨時向計算機輸入或從聯(lián)網(wǎng)機獲取信息。

2、冗余并機技術

通過開發(fā)新的應用技術，可實現(xiàn)UPS內(nèi)的多模塊冗余并機運行，不需另外加設中央控制部件，負載均分，某一模塊出現(xiàn)問題時，負載自動轉移，維修可帶電熱插拔，大大提高單臺UPS的供電可靠性。再加上多臺UPS組成的系統(tǒng)冗余運行，如果某一臺UPS單機發(fā)生故障，則被立刻關閉，其他的UPS系統(tǒng)會自動承擔全部負載，對負載不會產(chǎn)生任何影響。

3、集成化

隨著信息化的發(fā)展，電源保護的應用領域不斷擴大和要求不斷提高，UPS要達到這些需求難以獨善其身，必須對整個用電系統(tǒng)所涉及的環(huán)節(jié)進行控制，UPS從初始的設備保護和系統(tǒng)保護的純后備電源技術發(fā)展到今天的信息保護、智能管理和整體機房集成一體化應用，其內(nèi)涵已擴展到發(fā)電、配電、變換、不間斷電源、機房、動力設備、電力電纜、數(shù)據(jù)布線、環(huán)境監(jiān)控及系統(tǒng)管理等方面，已不是最初意義上的UPS，UPS設備只是該系統(tǒng)的核心部件。

從UPS的電源技術來看，在電源輸出特性的不斷優(yōu)化基礎上，對電源輸入特性的研究，使電磁兼容性、低諧波污染成為重要指標，諧波處理技術和電磁兼容設計可以改善電源對電網(wǎng)的負載特性，減少對其他設備的*，提高電源的源效應，綠色電源的概念開始為人們所注重。電子技術和計算機技術的發(fā)展，除了使UPS的電源性能得到極大提升外，其網(wǎng)絡管理可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，數(shù)字化電源控制技術使產(chǎn)品具備了定制功能，智能化的設計使其成為高度智能化的可監(jiān)、可控和自適應的設備。

以信息化建設角度，UPS從過去側重電氣性能指標、可靠性和質(zhì)量方面，發(fā)展到統(tǒng)一標準、規(guī)范，采用模塊化和并聯(lián)冗余技術，系統(tǒng)地考慮各供、用電設備和環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)TCO，提高UPS用電所涉及的整個系統(tǒng)可靠性、可用性、可管理性、可維護性和可擴展性。集成一體化應用為用戶提供了完整和有效的電源應用解決方案，這種拓展方向適應了信息化建設的需要，但是為滿足這一需求的變化，對UPS廠商來說，尤其是國內(nèi)廠商，仍有許多工作要做。

4、數(shù)字化

UPS采用最新的數(shù)字信號控制器(DSP)加以數(shù)字化的霍兒傳感器件，實現(xiàn)了UPS系統(tǒng)的100%數(shù)字化運行。還采用了多重微處理器冗余系統(tǒng)，用多個有獨立供應電源的微處理器來控制整流器、逆變器和內(nèi)部靜態(tài)旁路，因而提高了系統(tǒng)的數(shù)字化程度和可靠性。

5、高頻化

第一代UPS的功率開關為可控硅，第二代為大功率晶體管或場效應管，第三代為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。大功率晶體管或場效應管開關速度比可控硅要高一個數(shù)量級，而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應管大得多和快的多，使功率變換電路的工作頻率高達50kHz。變換電路頻率的提高，使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少，使UPS效率、動態(tài)響應特性和控制精度等大為提高。

6、綠色化

各種用電設備及電源裝置產(chǎn)生的諧波電流嚴重污染電網(wǎng)，隨著各種政策法規(guī)的出臺，對無污染的綠色電源裝置的呼聲越來越高。UPS除加裝高效輸入濾波器外，還應在電網(wǎng)輸入端采用功率因數(shù)校正技術，這樣既可消除本身由于整流濾波電路產(chǎn)生的諧波電流，又可補償輸入功率因數(shù)。整流器使用IGBT技術，可將輸入功率因數(shù)提高到接近于1，對電網(wǎng)的污染已降到了近似阻性負載的水平。