一、UPS发展概况
　　
　　由于IT技术的发展,UPS的使用领域也越来越多,各种品牌的UPS纷纷向这个市场涌来,于是就出现了一个庞大的市场竞争格局。为了竞争,各厂家不断推出新产品、新名字、新功能等。比如除去原来的UPS叫法以外,又出现了CPS(Continuous Power Supply)、UBS(Uninterruptable Battery Supply)、EPS(Emergency Power Supply)等。CPS是旋转发电机式UPS的称呼,UBS是发电机与静止变换式UPS的结合产品,而EPS顾名思义:应急电源,就是说在紧急的情况下才由它供电,平时不供电,实际上属于后备式UPS范畴。产品的市场宣传是必要的,但如果言过其实就有对用户误导之嫌了,这样会给用户造成损失,违背了双赢的原则。
　　
　　UPS发展的方向是高频化、小型化、模块化、智能化和环保化。
　　
　　二、UPS的高频化与小型化
　　
　　UPS是计算机机房的主要组成部分之一,是整个数据系统的基础设施的基础。多年来UPS和空调作为数据系统的左膀右臂起到了举足轻重的作用。比如UPS宕机可使整个系统瘫痪,而空调又何尝不是如此。在现代数据中心的基础设施中又引进了机柜、布线和一些软性指标,不论哪一项出了纰漏都会导致系统故障。当然,电源是最基本的,没有了电就一切“免谈”。既然如此,作为系统运行基本保障的UPS就成了重中之重,而且这种电源设备的供电寿命比其他设备要长得多。这就提出了一个问题,选择UPS要有前瞻的眼光,一定要注意它的先进性,否则设备刚装上不到两年就已从市场上销声匿迹了,由于存在着买不到备件的风险,这就为维修埋下了隐患,使UPS的高可用性失去了保障。
　　
　　因为UPS小型化可以节省投资、提高效率、节约空间、减轻重量、容易管理等。所以高频化是势在必行。小型化的前提是高频化,只有高频化才可实现小型化。小型化的第一个目标就是取消UPS中庞大的变压器。以前由于技术、器件和材料的原因,给UPS加入了输入/输出隔离变压器,使得产品笨重、性能差、耗能大和价格贵。后来由于新器件的问世,成功地取消了输入隔离变压器,近年又由于技术的进一步发展和成熟,推出了半桥逆变器变换方案,又成功地取消了输出隔离变压器,使UPS的性能又有了很大程度的提高,为UPS实现高频化打下良好基础,这就进一步使UPS缩小了体积、改善了性能、减轻了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。所以国际上的知名公司在100kVA以下的设备都淘汰了带有输出隔离变压器的生产,一律改为高频机。高频机UPS完全可以替代工频机UPS的条件已经成熟。工频机UPS所说的变压器除了产生接地点和变压外,其他几个“特殊”功能:应该是不存在的。而且高频机UPS电子变压器的功能不但体积小、重量轻,其功能也比工频机UPS的电磁变压器高得多。
　　
　　但有的用户对变压器情有独钟,总是认为有了电源变压器心里踏实。其误区在于把变压器看成了电抗性装置,总认为变压器的电感可以抗什么干扰或缓冲什么突变。实际上一个好的变压器在正常工作时是线性的,否则它就把输出波形失真了,失真的电源变压器不是合格的变压器。比如像图1所示的非线性电子负载工作时的电流波形,有时电流大有时电流小,甚至有时电流非常大,比如正巧机房中好多设备在此刻都取最大电流,难道UPS的输出变压器要给缓冲掉吗!如果真地给缓冲掉了会是个什么结果呢?很明显,负载的工作不是出错就是停机!难道这样的电源变压器是我们需要的吗?这样的UPS还有人喜欢吗?
　　
　　三、UPS的模块化结构
　　
　　由于IT技术的发展和大小数据中心对可用性越来越高的要求,只用单机UPS的冗余并联不能满足所有的要求,毕竟大部分的数据中心都是中小规模的。所以N+X模块化结构就填补了这个空白。图2所示的就是三种功率模块化结构外观的一个例子。
　　
　　从图2中可以看出,这三种结构的模块化结构在容量上互相衔接,覆盖了用电量在1～100kVA的机房。所以这种结构的UPS一问世就受到了用户的青睐。它不但结构灵活、升级方便、维修快捷、操作简单,而且给人一种全新的概念。比如不但可以利用分区保护法建立一个大型机房,而且可使关键负载得到双重可靠性的保护,如图3所示。从图中可以看出,UPS1和UPS2模块化UPS不但可为自己的和其他的一般负载提供冗余电源,而且还可为关键负载提供冗余了又冗余的电源,极大地提高了供电的可靠性和可用性。
　　

　　四、智能化监控
　　
　　UPS的智能化监控已不是一个新问题,而且不但在大容量UPS上采用,现在已发展到在小容量甚至后备式UPS上普遍采用。由于智能化监控能力的提高,不但大大减轻了工作人员的负担,而且也降低了对维护人员对该专业知识的要求,当然责任心是另一码事。不少UPS的软件和大楼的安检、门控和消防等集为一体。
　　
　　五、环保化
　　
　　对于电子产品来说不是一个新问题,但一直没得到重视。由于它的危害越来越大,为了立法,在2003年2月,欧盟通过了《关于报废电气电子设备指令》(WEEE)和《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》称为ROHS指令。按照ROHS指令,到2006年7月1日,凡投放欧盟市场的包括UPS在内的电器不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等6种有害物质。我国政府也于近期正式出台了《电子信息产品污染控制管理办法》,《管理办法》中明确规定在制造过程中应当减少、甚至避免使用对铅、汞等有毒物质的使用。我国也于2007年3月1日起,同RoHS指令一样含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯醚(PBDEs)和多溴联苯(PBDs)等6种有害物质的电子信息产品禁止在我国市场上流通。
　　
　　六、当前UPS市场竞争特点及其对策
　　
　　UPS市场和其他市场一样同样存在竞争,这是正常现象。没有竞争就没有进步,但这种竞争应该是建立在平等和实事求是的基础上。多数UPS厂家也正是这样做的,但也有少数厂家做得就不那么规范,利用用户中的一些模糊概念进行商业误导。比如高频机UPS和工频机UPS的竞争、EPS和UPS的竞争等,有些用户就有些模糊认识,以致在选型时下不了决心。实际上高频机UPS和工频机UPS的竞争结果只是一个时间问题,尽管有的将工频机UPS的变压器当作一个亮点向用户推崇,并说出了很多个优点:能抗干扰、能缓冲负载的剧烈变化、能提高系统的可靠性和能适应电网的不良变化。实际这些功能是不存在的,但有的用户听着合乎自己的要求,所以就盲目地接受了。甚至将选工频机UPS的要求还写在了标书上!一旦工频机停止了生产,他就会面临因买不到备件而使故障机器无法修理的局面。在国外早已没有了工频机UPS的概念。只是在100kVA以上容量的UPS单机上,由于器件、材料和其他方面的条件不足,还不得不采用中频以外,100kVA以下容量的UPS几乎已都采用了高频技术。
　　
　　关于UPS人们已经非常熟悉,是不间断电源(Uninterruptable Power Supply)的缩写;而对EPS还有些生疏,EPS是应急电源(Emergency Power Supply)的缩写,“应急”顾名思义,在紧急的状况下才发挥应急电源供电的作用,平时不起作用,换言之,平时处于后备状态。
　　
　　所以EPS和UPS的竞争实际上不应该发生,就像大家所熟悉的在线式UPS和后备式UPS一样,因为这是两个完全不同工作模式的。只要搞清楚了二者功能的区别就不难选择你适合的UPS了。图4示出了EPS和UPS的输入/输出波形,需要说明的是,这里所说的UPS是在线式,否则和EPS就没有区别了。从图中可以看出,不论UPS的输入电压如何波动,甚至断电,它的输出波形永远是在相位上跟踪输入,在幅度上稳定而洁净的正弦波,正因如此,这种设备才被广泛应用于计算机房等对电源电压质量要求比较高的地方;而EPS则不然,因为它只在应急(实际是市电断电)场合下才输出稳压稳频的电压波形,在正常情况下由于是直接通过旁路开关将负载接到市电,所以其输出电压就是市电电压,因此市电中所有的干扰和波动就直接作用到负载上,所以EPS的负载必须是不怕干扰,不怕电压波动、不怕输入浪涌(比如雷电)的冲击。这正好与UPS的负载要求相反,只要清楚了这一点,再选供电电源时,就心中有底了。
　　
　　UPS经过近四十年的历程发展到今天,其主要的“硬功能”(即应将所具备的基本功能)都已充分发挥出来了,也已为人们所认识和从中得到了实惠。如果为了商业的目的,再有的推出进一步的“硬功能”,就需要慎重考虑了:这些新功能是不是真的?是不是对用户真有好处?否则,稍有不慎就会吃亏。比如有的说:我的三进单出UPS在运行过程中如果有一根输入线断了不算故障,电池不放电,因为还有50%的带载能力;有两根输入线断了也不算故障,电池也不放电,因为还有25%的带载能力。这样一来是不是用户有5kVA的负载就要购买10kVA或20kVA的该厂的UPS?哪个用户又肯这嘛做呢。但是,有的用户就相信。实际上经过电路分析发现,三进单出UPS在运行过程中如果断一根线,还剩33%的带载能力;断两根线后,输出功率等于零…根本就不是说的那样,即使像说的那样,难道UPS输入断线就不修了吗?既然修,为了不间断供电,是不是还得电池放电!
　　
　　又如有的UPS说明书上说:它的“逆变器有极强的抗输出短路限流能力和抗阶跃性负载冲击能力”(抗阶跃性负载冲击能力是UPS的基本功能),还说:即使用户因不慎造成输出短路或严重过载时,UPS的输出电流仍被限制在一个合适的范围之内,而不是无限制地增大,从而为UPS能长期可靠的运行奠定好牢固的基础。乍一看又是一个良好的功能,但再仔细一想仍有问题:如图5所示,既然负载输入端短路了,就意味着用电设备的输入端电压为零,即用电设备没有输入电压了,断电了。很显然这时候用电设备因断电也停止工作了，用电设备都不干活了，那么再“为UPS能长期可靠的运行奠定好牢固的基础”又有何意义呢！能给用户用电设备的可靠运行带来什么好处呢！
　　
　　凡此种种就不一一举例。总之,在遇到“新功能”时,用户在自己弄不清楚的情况下最好请教一下顾问,免得造成损失。在此也说明用户掌握一些基本概念,澄清一些糊涂概念有多么重要。
　　
　　编辑：Harris