UPS電源在哪些領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用？

ups電源供電系統(tǒng)機(jī)器設(shè)備為第一類信息機(jī)器設(shè)備，關(guān)鍵運(yùn)用于計算機(jī)信息系統(tǒng)軟件、通訊系統(tǒng)、移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心等的安全性維護(hù)。在大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)、道路運(yùn)輸、金融業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、航天航空產(chǎn)業(yè)鏈等。不間斷電源作為計算機(jī)信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心的重要外圍設(shè)備，在保護(hù)計算機(jī)數(shù)據(jù)、保證電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定、提高電網(wǎng)質(zhì)量、防止瞬時停電和意外停電對用戶造成傷害方面具有十分重要的作用。

第二類工業(yè)動力UPS電源系統(tǒng)設(shè)備主要應(yīng)用于工業(yè)動力設(shè)備行業(yè)的電力、鋼鐵、有色金屬、煤炭、石油化工、建筑、醫(yī)藥、汽車、食品、軍事等領(lǐng)域，確保所有電力自動化工業(yè)系統(tǒng)設(shè)備、遠(yuǎn)程執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)備、高壓斷路器接通、繼電保護(hù)、自動裝置、信號裝置等交流、直流不間斷電源設(shè)備的工業(yè)自動化動力供給的可靠性。工業(yè)級不間斷電源是不間斷電源商品中的高檔商品。它涉及到大功率(將會達(dá)到兆瓦級)能量轉(zhuǎn)換的電力電子技術(shù)、大數(shù)字控制系統(tǒng)、交流電串聯(lián)冗余技術(shù)、有源脈沖電流抑止技術(shù)性、大功率商品生產(chǎn)技術(shù)等。顯而易見，一般供電系統(tǒng)公司不可以進(jìn)到這一行業(yè)。只能具有大功率電力電子技術(shù)和一系列產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造和服務(wù)項目工作能力，并累積了相對的工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用工作經(jīng)驗的公司，才可以搞好工業(yè)用電不間斷電源系統(tǒng)軟件的設(shè)計方案、生產(chǎn)制造和銷售市場服務(wù)項目。

目前大型UPS輸入諧波電流抑制共有4種方案

方案1.

6脈沖UPS+有源高次諧波濾波器，輸入電流高次諧波<5% (額定負(fù)載)，輸入功率因數(shù)0.95。這種布置使得輸入指示符非常好，但是其技術(shù)不成熟、存在誤差補(bǔ)償、過補(bǔ)償?shù)葐栴}，從而引起例如主輸入開關(guān)的誤跳或損壞等現(xiàn)象的THM有源諧波濾波器技術(shù)的缺陷是常見的

a)存有“虛報補(bǔ)償”難題:因為其補(bǔ)償響應(yīng)速度超出40ms，存有“虛報補(bǔ)償”的安全隱患。如在鍵入開關(guān)電源上實行激光切割/投入實際操作時，或是在ups電源鍵入的上下游側(cè)實行大負(fù)荷激光切割/投入實際操作時，非常容易造成“偏差賠償”。燈亮了，導(dǎo)致ups電源鍵入諧波電流“突然變化”。比較嚴(yán)重時，會造成ups電源鍵入開關(guān)“誤跳閘”。

b)低可靠性:對于6脈沖+有源濾波器的不間斷電源，故障率高，因為其整流器和變流器的功率驅(qū)動管是IGBT管。相反，對于12脈沖+無源濾波器不間斷電源，在其濾波器中使用高度可靠的電感和電容。

c)減少系統(tǒng)軟件效率，提升運(yùn)作成本費(fèi):有源濾波器的系統(tǒng)軟件效率約為93%。在400KVA UPS并聯(lián)機(jī)中，在用全充電及33%輸入高次諧波電流補(bǔ)償?shù)臈l件下，如果以每KW*hr= 0.8元支付電費(fèi)，則1年內(nèi)支付的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用如下

400KVA*0.07/3=9.3KVA； 年用電為65407KW.Hr，增加的電費(fèi)為65407X0.8元=5.2萬元。

d)增加有源濾波器極其昂貴:有源濾波器200千伏安不間斷電源的標(biāo)稱輸入電流為303安培；

諧波電流估算：0.33*303A=100A,

如果輸入諧波電流含量小于5%，補(bǔ)償電流必須至少計算為:100安；

實際配置:一組100安培的有源過濾器。根據(jù)目前安培1500-2000元的估計，總成本增加15萬~20萬元，6脈沖200KVA UPS的成本增加約60%-80%。

方案2

采用6脈沖不間斷電源+5次諧波濾波器。如果不間斷電源整流器是三相全控橋式6脈沖整流器，整流器產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近25-33%，加上5次諧波濾波器后，諧波降至10%以下。輸入功率因數(shù)為0.9，可以局部降低諧波電流對電網(wǎng)的危害。采用這種配置，輸入電流諧波仍然較大，發(fā)電機(jī)容量比要求大于1: 2，存在發(fā)電機(jī)輸出異常增加的隱患。

方案3

采用移相變壓器+6脈沖整流器的假12脈沖方案，其組成由2臺6脈沖整流器ups拼湊成：

 a)一臺標(biāo)準(zhǔn)的6脈沖整流器

b)一臺移相30度變壓器+6脈沖整流器

配置的假12脈沖整流器UPS。表面上，滿載輸入電流的諧波似乎為10%。這種配置有一個嚴(yán)重的單點(diǎn)故障。當(dāng)不間斷電源出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)輸入諧波電流急劇增加，嚴(yán)重危及供電系統(tǒng)的安全。

主要缺點(diǎn):

1)．原器件的偷工減料,整整少了一套設(shè)備.

2). 如果一臺UPS的整流器發(fā)生故障,就轉(zhuǎn)變?yōu)?脈沖的UPS, 諧波含量急劇增大.

3). 且對于直流母系線的控制為開環(huán)的控制系統(tǒng).輸入均流不可能很好.輕載時的諧波電流依然會很大.

4). 系統(tǒng)的擴(kuò)容會極為困難

5). 加裝的移相變壓器不是原裝的產(chǎn)品,和原系統(tǒng)的匹配必然不會太好.

6). 占地面積會比較大

7). 性能是12-15%,也比不上12脈沖的UPS.

方案4

采用12脈沖不間斷電源+11階諧波濾波器。如果不間斷電源整流器是三相全控橋式12脈波整流器，加上11階諧波濾波器后，降低到4.5%以下，基本上可以完全消除諧波電流含量對電網(wǎng)的危害，價格比有源濾波器低得多。

采用12脈沖UPS+11次諧波濾波器，輸入電流諧波為4.5% (額定負(fù)載)，輸入功率因數(shù)為0.95。這類配備是ups電源制造行業(yè)完善、靠譜的解決方案，必須1: 1.4的發(fā)電機(jī)容積。

基于以上分析，在實踐中推薦了性能佳、可靠性高、性能穩(wěn)定可靠、性價比佳的12脈波整流器+11階諧波濾波器的諧波消除方案。