YD/T1095-2008《通信用不间断电源-UPS》行业标准(以下简称2008版本)自2008年7月批准,11月实施以来至今已将近一年。此标准是在原2000版本的基础上修订而成。在2000版本UPS行业标准获批准实施后的9年里,我国通信行业大量应用UPS,对技术性能等方面的要求不断提高。与此同时,其他行业网络运营的数据中心也同样需要使用大量的UPS为各种IT设备提供可靠、清洁的能源。

近几年来,UPS在技术方面(包括主变换及系统控制技术等)的发展使得较新一代的UPS在一些重要技术指标上有了不同程度的提高。除了上述原因,在修订2000版时还考虑到解决互动式与后备式UPS产品无行业标准可依的问题,所以在修订2000版UPS行业标准时,以满足使用要求的不断提高、跟随技术发展以及完善产品标准为宗旨,对特殊项目名称做了改动，在产品技术要求上做了科学合理的调整与指标的细化，并增加了互动式与后备式UPS的定义、技术要求及对应的试验方法。以下分别对2008版中修改与增加的部分做一简单介绍。

由于2008版中包含了互动式与后备式UPS,所以在标准的定义部分中增加了在线式、互动式与后备式UPS的定义,同时也定义了三种形式UPS的不同工作方式。

在环境条件要求中对容量≥20kVA的UPS在不具备本条款中规定的试验条件时,也可采用符合GB/T3873-1993附录A中A.10“公路运输试验”规定的试验条件来实施公路运输试验,试验后随即通电开机,观察UPS是否可正常工作。

2008版标准中的在线式UPS电气性能项目名称与技术要求指标方面较2000版做了较多的调整。在项目名称方面将2000版中的“输出功率因数”项目删除,增加了“输出有功功率”项目。2000版中制定“输出功率因数”的本意是用此技术指标来评价UPS对二极管整流型非线性负载与感性和容性负载的驱动能力(更准确地说是输出无功功率的能力)。带有滤波电容的二极管整流型非线性负载的输入功率因数一般为0.7左右,而感性或容性负载中电流与电压之间的相位差在37°(超前或滞后)时的功率因数一般为0.8,当多台二极管整流型非线性负载并联工作(相当于计算机或IT设备的并联)时,在并联负载输入端所呈现的输入功率因数要大于0.7,甚至会高于0.8。而且通信行业及其他网络数据中心的负载输入特性一般为整流非线性,所以2000版中将“输出功率因数”的技术指标定为≤0.8的本意是要求UPS应有一定的无功功率输出能力。

但是,由于用户与UPS制造商对“输出功率因数”的理解则是UPS有功功率(即UPS的额定容量与输出功率因数的乘积)的输出能力,为了避免标准的使用各方对项目名称的理解产生偏离,修定2000版时在规定UPS输出无功功率的能力时主要考虑到为了适应IT设备整流非线性负载的输入特性,标准中保留使用了“输出电流峰值系数”项目名称用来评价UPS的无功功率输出能力，一般由于通信局站与IDC机房的主设备的输入电流与电压之间的相位差所产生的功率因数接近于1(0.98以上)，所以本标准中没有提出“输出功率因数”的技术要求。

关于评价UPS的有功功率输出能力,2008版中则采用了“输出有功功率”的项目名称,这样可使标准使用的各方对“输出有功功率”具有唯一的理解而不会产生其它偏离。根据多年来国内外高频UPS制造商的设计与用户的认可,在本标准中将“输出有功功率”的技术指标定为大于等于UPS输出额定容量的0.7倍(kW/kVA)。

2008版中的“输入功率因数”与“输入电流谐波成份”两项技术要求在2000版原有指标上做了提高性的调整，删除了上述两项技术要求的第Ⅲ类指标，即输入功率因数小于0.9与输入电流谐波成份大于等于15%的UPS将被判定为不符合行业标准的产品。由此可见，在此之后所制造的三相六脉波裸机UPS将不能作为通信行业集中采购和投标产品。对于在此之前已经投入使用的此类UPS，可通过电源机房谐波治理方案配置有源或无源滤波器来提高输入功率因数和降低输入电流谐波成份。提高上述两项技术指标的主要目的在于逐步降低机房的谐波干扰及电力传输与配电设备的投资，同时也提高了电力传输效率。

当前业内普遍认为，通信电源机房的谐波治理目标应使电流总谐波成份不大于10%即可,或者说电流总谐波成份在10%以内可不必专项治理。由此来看,符合此标准中“输入功率因数”与“输入电流谐波成份”两项技术要求的第Ⅱ类指标的UPS稍加治理即可满足当前电源机房关于电流总谐波的要求。目前UPS输入电流谐波有源补偿技术及IGBT整流技术可以很容易地将输入电流谐波降低至5%以下，所以对于当前正在规划设计中的机房电源系统除考虑可靠性外，高效率与低谐波电流是UPS倍受关注的两项节能指标。显而易见，谐波电流的治理需要二次投资，而且一般都是以降低原有电源系统的PUE(Power Use Efficiency)为代价来达到谐波电流的治理目标。所以对于在规划设计中的通信与IDC电源系统的PUE与谐波电流进行限定，应尽量避免先建设后治理的现象发生。

2008版标准中对频率跟踪速率做了合理的调整,根据油机与类别较低的市电供电质量以及要保持UPS输出频率的相对稳定性,频率跟踪速率由原来的1Hz/s修改为(0.5～2)Hz/s,修改后的该项指标是一定范围内的数据,由此可确保UPS适用于多种不同的供电电源并能稳定工作。

对于输出电压稳压精度指标,根据在此之前的大量测试结果表明绝大多数UPS的稳压精度都优于3%,尽管用电设备具有较宽的电压适应范围,但是考虑到产品标准应具有引导与推动技术进步的功能,因此2008版中的此项技术要求的Ⅱ类与Ⅲ类指标做了相应的提高调整,分别确定为2%与3%。又如旁路逆变转换时间的技术指标同样参考了大量的测试数据,均无大于4ms的转换时间。同时又根据小容量UPS负载的具体使用情况,在2008版中分别规定了3kVA以上及3kVA(含3kVA)以下两个容量范围内UPS的旁路逆变转换时间和相应的类别,用户可根据使用情况及要求等来做综合性选择。在输出波形失真度的技术要求中,增加了采用非线性负载试验的技术指标,此处所提及的非线性负载主要是指带有平滑滤波电容器的二极管整流负载,至于带有非线性电感的负载(如空调机、电机等),如用户指定也可进行非线性电感负载的试验,但要注明试验负载的阻抗性质。

除此而外,在2008版中的转换效率技术要求中,将容量为10kVA(含10kVA)以下UPS的效率由2000版的80%提高至82%,目前采用高频PWM技术制造的UPS转换效率达到82%将不会存在任何技术障碍。容量为10kVA以上的效率虽然此次未做调整,但是从目前对电源产品节能环保性能的关注程度以及电力电子变换技术的发展来看,中、大容量UPS的效率指标具有一定的提高空间,该标准在执行一定时期后进行第二次修订时,其转换效率与输入谐波电流可能作为主要修订项目。鉴于目前大容量UPS并机冗余使用的普遍性,规定半载输出功率时的效率是非常必要的,因此在此项技术要求中增加了60kVA(含)以上UPS的50%额定输出功率时的效率。

另外,对音频噪声技术要求的第Ⅱ类指标做了适当的调整，提高了第Ⅱ类指标的合格率,由于400kVA以上大容量的UPS目前用量尚少，而且一般是不与主设备同机房安装，所以在标准的音频噪声项目中对400kVA以上UPS的音频噪声暂不做规定。
关于互动式与后备式UPS的指标项目与相应的技术指标在本文中不做一一介绍,此处仅对输出电压及过载能力的技术要求做如下简单说明。

标准中将互动式与后备式UPS的输出电压规定为正常工作方式与电池逆变方式两项技术指标。由于互动式与后备式UPS的负载多数是计算机，而计算机的开关电源具有较宽的输入电压范围，为了尽可能延长UPS高效率的正常工作时间，减少低效率的电池逆变工作时间，所以互动式与后备式UPS的输出电压范围应与负载输入电压范围基本相同。然而UPS在电池逆变方式时,其内部闭环控制网络能够很容易地将输出电压稳定在较小的范围内,况且在实际使用时输出电压即便下降至200V,但其负载仍可正常工作。

互动式与后备式UPS的过载能力也分为正常工作方式与电池逆变方式两项技术指标。正常工作方式时的过载试验主要是考核UPS内部交流调压器以及主电路中开关(包括静态开关)的过电流能力。而处于电池逆变方式时的过载能力则是对逆变器的最大输出功率与功率器件的考验,同时也是对告警保护功能的检验。在此值得一提的是,要使用容量足够的电池(或输出功率符合要求的直流电源)进行过载试验,否则在尚未达到逆变器的过载时间时出现电池欠压保护,而无法测试出逆变器的真实过载能力。

在2008版的保护与告警功能中写入了风扇故障告警,明确规定当风扇由于故障停止转动时,UPS应该发出声光告警信号。此告警功能对于大容量UPS来说是非常重要的。

2000版UPS行业标准已有近9年的使用时间，虽然经历了一次修订，补充了适用范围的内容，调整了指标项目，提高了部分技术要求的指标。但是随着电源变换技术与控制技术的不断发展、功率器件性能的不断提高以及制造工艺的不断改进，会使得通信电源产品的质量与使用性能有不同程度的提高。总而言之，随着科技与经济的不断发展，任何一个标准也都会被不断地修订。当认为必要时将会再次制定(或修订)出能代表当时综合技术发展水平的产品标准，由此使我国通信电源产品的综合技术水平与制造质量得到不断地提高。■