UPS電源工頻機(jī)和模塊化UPS的對比

來源：存能電氣  日期：2019-04-16 13:54  瀏覽量：次

　　UPS電源工頻機(jī)和模塊化UPS的對比。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，重要性越來越高，作為數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，UPS無疑需要匹配這種要求。UPS電源工頻機(jī)和模塊化UPS比較有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

　　UPS電源工頻機(jī)

　　UPS電源工頻機(jī)即基于變壓器輸出的UPS，使用SCR晶閘管器件作為整流器元件，整流器調(diào)制工作頻率與電網(wǎng)頻率(50Hz)一致，這種機(jī)型稱為工頻機(jī)。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS的必要組成部分，起升壓作用。因?yàn)閁PS的整流、逆變的兩次變換均為降壓環(huán)節(jié)(SCR的管壓降)，所以在UPS輸出之前必須有一個(gè)環(huán)節(jié)用于升壓，這個(gè)輸出變壓器就是用來實(shí)現(xiàn)這一功能的。

　　模塊化UPS

　　模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨(dú)做成一個(gè)個(gè)功率模塊，然后每個(gè)模塊并聯(lián)輸出，另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元，這樣整臺UPS就是一個(gè)個(gè)模塊疊加而成。模塊化UPS最大的特點(diǎn)是，功率部分很容易實(shí)現(xiàn)冗余功能，只要UPS帶載功率富余量大于單個(gè)模塊功率，UPS功率部分即可實(shí)現(xiàn)“N+1”冗余，從而提高UPS供電的可靠性。

　　模塊化UPS還有個(gè)好處就是可用性高，當(dāng)某個(gè)模塊故障時(shí)，直接更換模塊，維修時(shí)間非常短，維修非常方便。另外，模塊化UPS還經(jīng)常提到“邊成長邊投資”的模式，即用戶可以在初始建設(shè)時(shí)購買較少的功率模塊，在業(yè)務(wù)增長用戶設(shè)備增加后再購買功率模塊進(jìn)行UPS擴(kuò)容。

　　UPS電源工頻機(jī)和模塊化UPS的比較

　　1.體積：模塊化UPS體積重量小

　　UPS電源工頻機(jī)體積重量都很大，一般標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房的承重和載貨電梯的標(biāo)準(zhǔn)尺寸常常都無法匹配工頻機(jī)UPS的重量和體積。

　　模塊化UPS在同等指標(biāo)下，高頻模塊化UPS可以比工頻機(jī)UPS節(jié)省大約57%的占地面積和67%的重量。

　　2.環(huán)境適應(yīng)：模塊化UPS環(huán)境適應(yīng)污染小

　　UPS電源工頻機(jī)一般在200kVA以下的輸入電路采用可控硅6脈沖整流，輸入功率因數(shù)不超過0.8，諧波電流有30%之大。如果前面接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的容量至少要3倍于UPS功率，干擾了其他設(shè)備的正常工作。

　　模塊化UPS皆采用高頻脈寬調(diào)制型IGBT整流技術(shù)，對電網(wǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)，不帶濾波器是輸入PF可高達(dá)0.99，諧波電流小于等于3%，與發(fā)電機(jī)的容量得到最佳匹配。

　　3.能耗：模塊化UPS節(jié)能環(huán)保效率高

　　UPS電源工頻機(jī)半載效率一般為88%左右；此外，聽得見的機(jī)械噪音和聽不見的電噪音，分別影響設(shè)備的穩(wěn)定度和人的身心健康。

　　模塊化UPS半載效率可達(dá)95%，工作頻率20kH以上，該頻率人耳聽不到。輸入功率因數(shù)高達(dá)0.99以上，幾乎是線性，對外的噪音幾乎為零。

　　4.可靠性：模塊化UPS可靠運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)低

　　UPS電源工頻機(jī)器件SCR與IGBT均為成熟器件，拓?fù)錇槌墒焱負(fù)?，可靠。變壓器直接并?lián)，容易產(chǎn)生環(huán)流，環(huán)流路徑暢通無阻。同時(shí)使用數(shù)字和模擬相結(jié)合的技術(shù)。

　　模塊化UPS器件SCR與IGBT均為成熟器件，可靠，拓?fù)錇槌墒焱負(fù)洌哳l機(jī)可實(shí)現(xiàn)更寬的電壓、頻率輸入范圍。并機(jī)環(huán)流，回路上多個(gè)二極管，電壓偏差只要小于二極管的開通電壓就不會形成環(huán)流，環(huán)流處處受阻。全部使用數(shù)字電子技術(shù)，從技術(shù)層面更加可靠。

　　5.維護(hù)成本：模塊化UPS節(jié)能環(huán)保效率高

　　工頻機(jī)UPS內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修需要專業(yè)運(yùn)維工程師，并且需要轉(zhuǎn)維修旁路，有業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)。

　　模塊化UPS支持在線熱插拔，無需轉(zhuǎn)維修旁路，5分鐘即可完成維護(hù)，簡單快速。

　　工頻UPS、模塊化UPS是目前UPS市場上最常見的機(jī)型，其各有各的特點(diǎn)，滿足不同類型的客戶。不同類型的用戶，有其自身的應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)及其負(fù)載特性，作為廠家我們站在客戶應(yīng)用的角度來選擇適合用戶的機(jī)型，而不是單純從技術(shù)層面看哪種機(jī)型技術(shù)最先進(jìn)。作為使用者，應(yīng)該從自身的角度，來選擇最優(yōu)的方案，從而確定適合自己的UPS機(jī)型。