ups的應用【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</b></p><p><b>　　電氣工程及自動化</b></p><p><b>　　UPS的應用</b></p><p>　　摘要：電網中經常發(fā)生電涌，高壓尖脈沖，暫態(tài)過電壓，電壓下陷，電線噪聲，頻率偏移，持續(xù)低電壓，市電中斷等現象…。這些都會對計

2、算機等關鍵設備的正常工作和安全造成了危害。怎樣有效地為計算機等關鍵設備提供高質量的電源供應，并對各種電網危害進行有效屏蔽一直都是電源設計者關注的問題。UPS的英文全稱是Uninterruptible Power Supply，即不問斷電源系統(tǒng)，它是一種介于交流電網和關鍵負載之間的電力電子裝置。它是一種能為負載提供連續(xù)電能的供電系統(tǒng)，其基本功能是當供電電源(市電)失電時保證對負載不問斷地供電、確保關鍵負載連續(xù)正常運行”。它是應計算機技術、

3、信息技術以及相關產業(yè)飛速發(fā)展的需要而產生的。隨著電子技術的飛速發(fā)展、電力技術的綠色革命化、各種各樣用電設備的增多以及IT業(yè)的發(fā)展，UPS技術得到了迅速發(fā)展，UPS的應用領域也迅速擴大。在銀行、證券、醫(yī)療、軍事、航空航天等領域，UPS已經成了標準配置”[1]。</p><p>　　關鍵詞：UPS 不間斷電源</p><p>　　1. 不間斷電源(UPS)概述</p><

4、p>　　不間斷電源（UPS）用來提供清潔和不間斷電源關鍵負載例如，計算機，醫(yī)療/生命保障系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，工業(yè)控制等，在任何正常或異常市電條件下，包括從幾毫秒的時間中斷達幾個小時。[11]它是一種含有儲能裝置，以逆變器為核心組成部分的恒壓恒頻電源設備，主要用于給單臺計算機、計算機網絡或者其他重要設備提供不間斷、高質量的電力供應以及作為機場、電站、醫(yī)院、銀行等重要部門的備用電源。顧名思義，不間斷電源可以給用電設備提供連續(xù)不間斷的電能；

5、保證電能供應的可靠性。然而，供電中斷只是電網故障之一，電網中存在各種污染和干擾也是造成用電設備損壞或工作異常的主要原因。因此，不間斷電源還必須能夠消除電網對用電設備的干擾，給用電設備提供高質量的電能。也就是說，輸出電能的高可靠性和高質量是對不間斷電源(UPS)最基本的要求。[2]</p><p>　　1.1 UPS的幾種分類</p><p>　　UPS的分類可分為1）后備式，2）在線式,3

6、)在線交互式。[2] </p><p>　　1.2 UPS的應用</p><p>　　1.2.1在太陽能電池板中的應用</p><p>　　下圖為一種基于太陽能電池板的不間斷電源電路圖</p><p><b>　　[3]</b></p><p>　　1.2.2用于UPS的兩級式蓄電池充電器設計&l

7、t;/p><p>　　該UPS采用了16節(jié)12V／7Ah的密封式鉛酸蓄電池串聯．蓄電池組的最低電壓為170V，浮充電壓為220V．均充電流為1A．最大輸出功率為220W。該UPS為充電器提供的直流輸入電壓范圍在180～315Vo考慮到工作的可靠性以及便于功率擴展．應將充電器的輸入輸出側電氣隔離。對于傳統(tǒng)的單級式結構Ⅱ一，要在較寬的輸入電壓范圍內實現最高的輸出電壓，變壓器的升壓比要按最低輸入電壓、浮充電壓輸出以及最大輸

8、出功率的情況來取值，這樣次級二極管的電壓應力會比較高。</p><p><b>　　[4]</b></p><p>　　1.2.3模塊化UPS的應用</p><p>　　模塊化UPS電源是由：機架、N個UPS功率模塊、靜態(tài)開關模塊、集中顯示通信模塊以及蓄電池組共同組成的不問斷供電設備。其結構特點：USP功率模塊除具備AC—DC、DCAC轉換功能

9、以外，它的集中顯示通信、靜態(tài)開關也應該是模塊化的設計，也就是系統(tǒng)的顯示通信、靜態(tài)開關可以脫離系統(tǒng)，而不影響系統(tǒng)對負載的供電。</p><p>　　模塊化是今后UPS電源的發(fā)展趨勢以成為業(yè)內共識。與傳統(tǒng)的塔式機比較，模塊化UPS不僅在性能指標上有了很大提高，而且在可靠性、可維護性、可用性、投資有效性都有顯著的提升，其中用戶最為關注的可靠性由于功率模塊的多次冗余得以從根本上解決。模塊化UPS與傳統(tǒng)UPS相比主要具有以

10、下優(yōu)勢：冗余高可靠性：杜絕出現重大惡劣事故。容量配置的靈活性：擴容升級零風險?？删S護性：在線熱插拔，無需轉旁路。高效節(jié)能、綠色環(huán)保性：對電網無污染。投資有效性：降低用戶初期和擴容及運營成本。[5]</p><p>　　1.2.4局域網UPS的應用</p><p>　　現在的在線互動式UPS都具備通過RS232/ RS485或者是以太網的網絡接口與計算機進行通訊的功能，配合相應軟件就能對UP

11、S 進行本地／遠程監(jiān)控，大大提高了UPS 的可用性。在計算機網絡及通信事業(yè)迅猛發(fā)展的推動下，當今的UPS已在大量引進微處理器監(jiān)控技術的基礎上發(fā)展成為智能化UPS。所謂“智能化UPS”是指在UPS主機上增設通信接口，利用它經過專用的通信電纜或經過調制解調器等與計算機服務器、路由器、網關等設備上相對應的通信接口相連，建立起雙向通信調控管理功能，并安裝能適應各種操作平臺的電源監(jiān)控軟件，管理UPS的運行、操作，提高UPS效能的供電系統(tǒng)。智能化U

12、PS能實時監(jiān)視UPS的輸入、輸出電壓，輸入、輸出頻率，輸出電流，電池電壓，UPS主機溫度等運行參數，在UPS故障或電池供電規(guī)定時間后將計算機中的數據自動存檔，退出并關閉系統(tǒng)，能通過傳呼、E－mail等方式通知系統(tǒng)管理人員等。對于網絡化智能UPS還必須配置相應的網卡，將UPS管理納入網絡管理系統(tǒng)中來。為了達到UPS對整個局域網系統(tǒng)進行保護的目的，UPS的智能化管理功能顯得尤為重要。因此，內部配置微處理器的智能化UPS是當今UPS發(fā)展的&l

13、t;/p><p>　　1.2.5在休閑設施的應用</p><p>　　如大型體育場：許多領先的體育場館都安裝了Chloride 的不間斷電源系統(tǒng)（UPS），讓觀眾能夠充分享受觀看比賽的樂趣而不至被停電所打擾。同時還提供了對場館安全系統(tǒng)的保護。（UPS）被廣泛應用于不同的方面，包括[7]</p><p><b>　　1）記分器</b></p&g

14、t;<p><b>　　2）售票系統(tǒng)</b></p><p><b>　　3）照明設施</b></p><p><b>　　4）安全系統(tǒng)</b></p><p><b>　　5）管理系統(tǒng)</b></p><p>　　1.4.5 UPS不但直接

15、用于計算機上，凡配有計算機的設備（如醫(yī)學上的CT、供應站的儀表等）、雷達站、軍事通訊系統(tǒng)、程控電話系統(tǒng)、外科手術室等，均使用UPS代替發(fā)電機作后備供電使用。 UPS具有以下幾項基本功能： </p><p>　　1電網電壓正常時，市電電壓通過UPS穩(wěn)壓后供應給負載使用，性能好的UPS本身就是良好的交流穩(wěn)壓器；同時它還對機內的電池進行充電，貯存后備能量。 </p><p>　　2電網電壓異常時

16、（欠壓、過壓、掉電、干擾等）UPS的逆變器將電池組的直流電能轉換成交流電能維持對負載的供電。</p><p>　　3)UPS在電網供電和電池供電之間自動進行轉換，確保對負載的不間斷供電。一般的電腦設備允許有很小的電力間斷（切換時間10ms以內），但精密的電腦設備和通信設備不允許電力有間斷（切換時間0ms），所以應確認你需要的UPS切換時間究竟是多少。1.5數字PID控制技術。[8]</p><

17、p>　　1.3 UPS智能化</p><p>　　在智能UPS控制技術研究領域中，UPS逆變器的數字控制技術成為了當前逆變器的一個研究熱點，出現了多種逆變器數字化控制方法，包括數字PID控制、狀態(tài)反饋控制、無差拍控制、重復控制、模糊控制等，有力地推動了UPS技術的發(fā)展。在UPS逆變器控制中，最常用、最簡單的方法是PID控制，具體實現方式包括電壓瞬時值反饋控制和電壓電流雙閉環(huán)反饋控制，電壓瞬時值反饋的控制策略

18、優(yōu)點是只使用了一個電壓傳感器，缺點是系統(tǒng)動態(tài)響應特性不好，跟蹤特性是很好，波形質量欠佳。改善電壓源逆變器的動態(tài)特性的方法之一是增jJll一個電流閉環(huán)。在這種控制策略巾，濾波電容的電流(也就是輸出電壓的微分)作為一個反饋變量引入到控制系統(tǒng)中，達到改善輸出波形質量，它必須使用一個霍爾傳感器來檢測濾波電容電流，但是增加了系統(tǒng)的復雜性和成本。[9]</p><p>　　1.4 UPS的選用：從10個方面考慮[10]<

19、;/p><p><b>　?。?）電源結構</b></p><p><b>　　（2）解決方案</b></p><p><b>　?。?）負載要求</b></p><p><b>　?。?）可用性</b></p><p><b&g

20、t;　?。?）可擴展性</b></p><p><b>　?。?）配電</b></p><p><b>　?。?）可管理性</b></p><p><b>　?。?）安裝和維護</b></p><p><b>　?。?）預算</b></p

21、><p>　　（10）拓展銷售機遇</p><p><b>　　2. 總結</b></p><p>　　UPS(uninterruptible Power Supply)即不問斷電源，是一種介于交流電網和關鍵負載之間的電力電子裝置。數字化控制是UPS發(fā)展的重要方向，DSP(Digital Signal Processor)的特點是運算速度快，它可以

22、實現對UPS的實時控制。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 基于DSP在線式UPS不間斷電源控制系統(tǒng)的研究[EB/OL],[2010-03-01].</p><p>　　http://www.eefocus.com/article/10-03/43224010803275WEU.html</p>

23、;<p>　　[2] 王宇航.UPS的分類、選型和使用[J].廣東化工,2010年37卷第5期:251-252</p><p>　　[3] 范長城,王勇,植涌.基于太陽能電池板的直流不間斷電源設計[J].電源技術應用,2008，11(9):25-28.</p><p>　　[4] 浙江大學 祁豐，許飛，唐劍青，馬皓.用于UPS的兩級式蓄電池充電器設計[J].電力電子技術,20

24、07年44卷第8期:57-59</p><p>　　[5] 王桃友. 模塊化UPS電源的發(fā)展和應用[J].貴州電力電子技術,2010年第8期：38-40</p><p>　　[6] 局域網UPS的應用[EB/OL],[ 2007-11-09]http://www.pcdog.com/a/06/12/i280227.html</p><p>　　[7] UPS應用-休

25、閑設施[EB/OL],[ 2008-11-16 ]. </p><p>　　http://www.chloridepower.com/zh-CN/China/Sectors-and-applications/Leisure/</p><p>　　[8] UPS不間斷電源介紹[EB/OL],[ 2007-09-16] http://www.xinsho.com/View.asp?Vid=56

26、8</p><p>　　[9] 林娜.淺談智能UPS控制技術[J].內蒙古石油化工,2008年第22期:86</p><p>　　[10] 伊頓電源公司.選購UPS的十大要素.[J].Ups應用,2010年8期:19-20</p><p>　　[11] Bong-Hwan Kown,Jin-Ha Choi, Tae-Won Kim. Improved single-