UPS(不间断电源)是一种能为负载提供连续和优质电能的设备。“十二五”期间,随着云计算、物联网、新媒体和信息安全保障等应用的快速发展,对UPS数量的需求越来越大,品质的要求越来越高,如何合理的选择UPS成为一项重要课题。
1 UPS运行方式的选择
UPS所带负载的大小、行业要求和运行机构的经济能力等因素决定了对其设备运行的方式各不相同。
(1)UPS工作方式的选择
UPS工作方式,事实上是指UPS设备的几种工作类型。常见的有三种,即后备式(OFF LINE)、双变换式(ON LINE)和在线互动式(ON LINE INTERACTIVE)。
后备式UPS:在市电电压和频率满足UPS的输入要求时,将市电通过必要的电压调节后输出供给负载(此时逆变器不工作,处于等候状态);当市电输入电压和频率不满足要求时,迅速切换到逆变状态,将电池电能逆变成交流电对负载继续供电。如图1所示。
图1 后备式UPS示意图
双变换式UPS:无论市电正常与否,均由逆变器将直流电逆变成标准的正弦波交流电(仅当逆变器损坏或过载时才由市电直接供电给负载),如图2所示。
图2 双变换式UPS示意图
互动式UPS:在输入市电正常时,逆变器处于反向工作状态给电池组充电;在市电异常时逆变器立即投入逆变工作,将电池组电能转换为交流电供给负载,如图3所示。
图3 互动式UPS示意图
以上三种方式中:双变换式在整个工作过程中(市电从正常-异常-正常)无中断时间,并始终保持输出电压的纯净与稳定,但结构最复杂,价格最贵;后备式结构最简单,价格最低廉,但在由市电转逆变工作时有一定的转换时间(小于10ms),输入电压范围窄,输出质量不高;互动式UPS结构简单,价格较低,运行效率高,但稳定性不高,尤其是动态响应速度低,抗干扰能力不强(电路中会产生谐波和调制干扰)。
通信数据机房、IDC(互联网数据中心)机房、广播电视媒体资产管理中心机房与播出机房、公安系统监控与调度中心机房等重要数据、安全播出、监控和指挥中心应优先选用双变换式UPS,以确保数据安全、信息安全、党和政府的信令和宣传安全以及设备设施的可靠性;中小企业及校园数据机房、小型广播电视站可选用互动式UPS,以确保较高性价比;移动基站、广电光站等覆盖范围不大的场所建议优先选用后备式UPS。
(2)UPS备份的选择
UPS系统为其所带负载(设备)提供能源,其本身的故障将可能直接或间接影响设备的工作,因此UPS系统的备份越来越受到关注。
①备份方式
所谓备份,即指通过两台或多台UPS的不同连接实现“不间断”工作。
串联备份:即备用UPS直接串到主用UPS的旁路上。运行中若主用UPS发生故障时,自动切换到旁路,由备用UPS向负载供电,如图4所示。
图4 串联备份系统示意图