模块化UPS电源.doc

1、模块化 UPS 电源目录什么是模块化 UPS 电源 概述 模块化 UPS 电源的三大优势 模块化 UPS 电源解决方案 模块化 UPS 与常规 UPS 的区别什么是模块化 UPS 电源 概述 模块化 UPS 电源的三大优势 模块化 UPS 电源解决方案 模块化 UPS 与常规 UPS 的区别展开编 辑 本 段什 么 是 模 块 化 UPS 电 源1模 块 化 UPS 是 由 ： 机 架 、 UPS 功 率 模 块 、 静 态 开 关 模 块 、 显 示 通 信 模 块 以 及 电 池 组 构 成 。 1、 功 率 模 块 ： 包 括 传 统 UPS 的 整 流 、 充 电 、 逆 变 以 及

2、相 关 控 制 电 路 等 部 分 组 成 。 2、 静 态 开 关 模 块 ： UPS 处 于 过 载 时 的 共 用 供 电 通 道 ， 是 由 双 向 可 控 硅 和 控 制 电 路 组 成 。 3、 显 示 通 信 模 块 ： 作 为 人 机 对 话 和 网 络 化 监 控 的 平 台 。 编 辑 本 段概 述采 用 了 抽 屉 式 、 高 智 能 多 制 式 模 块 化 设 计 ， 在 线 热 插 拔 技 术 ， 实 现 在 线 更 换 、 在 线 维 护 ， 降 低 了 维 护 难度 ， 实 行 零 停 机 工 作 。 采 用 N+X 并 联 冗 余 无 线 技 术 ， 各 模 块

3、 机 架 可 完 全 分 离 ， 便 于 用 户 以 后 的 扩 容 或 减 容 ，使 用 非 常 方 便 。 逆 变 结 构 中 优 先 运 用 了 “多 电 平 逆 变 ”的 概 念 ， 致 使 功 率 器 件 的 损 耗 大 大 降 低 ， 输 出 电 压 高 次谐 波 减 少 近 一 倍 ， 从 而 缩 小 了 体 积 ， 增 大 了 功 率 密 度 。 产 品 在 UPS 行 业 中 最 先 采 用 了 32 位 数 字 信 号 处 理 器 作 为 核 心 处 理 芯 片 ， 该 芯 片 是 目 前 国 际 市 场 上 最 先进 、 功 能 最 强 大 的 32 位 DSP 处 理

4、器 。 运 行 速 度 高 达 150MPS， 既 具 有 强 大 的 数 值 运 算 能 力 ， 又 具 有 丰 富 的事 件 管 理 能 力 。 特 别 适 用 于 处 理 复 杂 、 高 精 度 、 高 速 度 、 实 时 性 要 求 非 常 的 控 制 系 统 中 。 它 的 采 用 使 本 产 品无 论 在 电 气 性 能 、 可 靠 性 、 功 能 等 各 方 面 均 有 最 大 程 度 的 提 高 。 产 品 特 点 :具 有 多 种 工 作 制 式 该 产 品 具 有 多 种 制 式 可 供 选 择 ， 易 于 操 作 ， 可 实 现 多 种 进 出 线 方 式 ： 1/1,1

5、/3,3/1 或 3/3、 输 入 频 率 可 为50Hz 也 可 设 置 输 出 频 率 60Hz、 输 出 电 压 可 设 为 220V、 230V、 240V。 若 再 配 置 输 入 、 输 出 变 压 器 则 可 满 足全 球 范 围 内 所 有 国 家 和 地 区 的 供 电 需 求 。 体 积 小 ， 功 率 密 度 大 该 产 品 工 作 效 率 高 ， 功 率 密 度 大 ， 是 其 最 大 的 特 点 。 一 个 功 率 模 块 尺 寸 为 ： （ HWD）mm： 13348246 可 提 供 5KVA(4000W),10KVA（ 8000W） ， 15KVA(12KW)以

6、 及 20KVA(16KW)的 功 率 输出 。 环 保 性 UPS 总 谐 波 失 真 （ THDI） 3%， 线 性 负 载 下 的 输 出 总 谐 波 失 真 低 于 2%， 对 电 网 的 谐 波 干 扰 降 到 最 低 ，有 效 减 少 电 网 负 荷 和 电 源 损 耗 。 优 良 的 输 入 参 数 ， 对 市 电 电 网 表 现 出 纯 电 阻 特 性 ， 是 理 想 的 环 保 高 效 性UPS。 高 效 节 能 型 节 能 降 耗 ， 国 家 提 倡 环 保 节 能 的 今 天 ， 绿 色 节 能 型 模 块 化 UPS 备 受 关 注 ， 输 入 功 率 因 数 达 0.

7、999 以 上 。减 少 了 线 路 损 耗 ， 提 高 了 电 源 利 用 率 。 其 逆 变 效 率 可 达 98%以 上 ， 从 而 提 高 了 整 机 工 作 效 率 ， 降 低 了 损 耗 、节 省 了 电 能 。 扩 展 性 ， 便 于 安 装 、 维 护 、 更 换 、 升 级 该 机 型 由 各 个 模 块 组 成 ， 可 实 现 热 插 拨 功 能 ， 且 各 模 块 机 架 可 完 全 分 离 ， 便 于 用 户 以 后 的 扩 容 或 减 容 ，使 用 方 便 ， 可 实 现 在 线 更 换 、 在 线 维 护 ， 降 低 了 维 护 难 度 、 减 少 了 维 护 时

8、间 。 且 各 模 块 尺 寸 均 按 照 标 准19 英 寸 结 构 设 计 ， 使 整 机 外 形 与 标 准 机 架 一 致 ， 美 化 了 机 器 外 形 ， 且 模 块 可 与 标 准 机 架 通 用 。 冗 余 性 ， 分 散 式 并 联 逻 辑 控 制 各 模 块 之 间 的 并 联 控 制 采 用 了 分 散 式 逻 辑 控 制 方 式 ， 没 有 主 机 与 从 机 之 分 ， 任 何 一 个 模 块 拨 出 或 插 入 均不 会 影 响 其 它 模 块 的 正 常 工 作 ， 按 需 构 成 N+1， N+X 冗 余 系 统 ， 减 少 了 系 统 本 身 和 负 载 的

9、风 险 系 数 ， 是 负载 受 UPS 保 护 时 间 全 面 提 升 。 既 增 加 了 整 机 工 作 的 可 靠 性 ， 又 简 化 了 用 户 维 护 难 度 。 编 辑 本 段模 块 化 UPS 电 源 的 三 大 优 势2模 块 化 被 认 为 是 UPS 技 术 发 展 的 趋 势 ， 相 对 于 传 统 意 义 上 的 UPS， 模 块 化 UPS 具 有 三 大 优 势 。 第 一 ， “模 块 化 冗 余 并 联 ”技 术 避 免 了 资 源 浪 费 。 在 行 业 用 户 的 信 息 网 络 供 电 系 统 建 设 中 ， 经 常 会 对 高 端UPS 的 容 量 产

10、生 错 误 的 、 或 是 过 低 或 是 过 高 的 预 计 ， 其 结 果 可 能 会 导 致 采 购 成 本 过 高 、 无 法 满 足 负 载 需 要 或造 成 资 源 、 空 间 及 能 源 浪 费 等 情 况 。 模 块 化 UPS 通 过 可 扩 充 的 模 块 结 构 有 效 解 决 了 这 一 问 题 ， 它 可 以 帮 助用 户 在 未 来 发 展 不 明 确 的 情 况 下 分 阶 段 进 行 建 设 和 投 资 。 第 二 ， 高 安 全 、 易 维 护 的 热 插 拔 技 术 突 破 了 应 用 瓶 颈 。 传 统 高 端 UPS 在 日 常 维 护 、 设 备 维

11、护 期 间 均 需要 采 取 转 旁 路 的 方 式 ， 而 负 载 在 这 种 情 况 下 是 不 受 UPS 保 护 的 。 因 此 ， 如 果 此 时 发 生 电 源 中 断 、 过 载 等 故障 ， 将 会 造 成 严 重 的 损 失 ， 并 且 其 维 修 过 程 相 对 繁 琐 ， 不 利 时 效 。 模 块 化 UPS 系 统 中 采 用 的 热 插 拔 技 术 可以 允 许 单 体 模 块 在 不 需 停 电 的 前 提 下 任 意 进 入 或 退 出 并 联 单 元 ， 从 而 实 现 了 并 联 系 统 的 在 线 维 护 ， 同 时 无 需专 门 的 仪 器 或 技 术

12、即 可 进 行 。 第 三 ， 电 源 相 位 多 制 技 术 降 低 了 采 购 和 管 理 成 本 。 传 统 高 端 UPS 的 电 源 输 入 与 输 出 相 位 是 固 定 的 ， 因此 用 户 在 进 行 供 电 系 统 建 设 时 ， 经 常 会 为 了 顾 全 不 同 的 相 位 及 容 量 而 增 加 UPS 的 数 量 。 在 模 块 UPS 系 统下 ， 则 可 以 采 用 电 源 相 位 多 制 技 术 来 改 变 过 往 单 一 性 造 成 的 制 约 ， 用 户 无 需 再 考 虑 如 何 采 购 不 同 相 位 或 容 量的 UPS 产 品 来 适 应 系 统 的

13、 需 要 。 编 辑 本 段模 块 化 UPS 电 源 解 决 方 案3模 块 化 UPS 采 用 标 准 的 结 构 设 计 ， 每 套 系 统 由 功 率 模 块 、 监 控 模 块 、 静 态 开 关 组 成 。 其 中 功 率 模 块 可并 联 ， 平 均 分 担 负 载 。 如 遇 故 障 自 动 退 出 系 统 ， 由 其 它 功 率 模 块 来 承 担 负 载 ， 既 能 水 平 扩 展 ， 又 能 垂 直 扩 展 。独 特 的 冗 余 并 机 技 术 使 设 备 无 单 点 故 障 ， 以 确 保 电 源 的 最 高 可 用 性 。 所 有 的 模 块 可 以 实 现 热 拔

14、插 ， 可 以 实 现在 线 更 换 ， 维 修 是 最 安 全 的 电 源 保 护 方 案 。 本 方 案 由 模 块 化 UPS 主 机 、 智 能 化 配 电 系 统 、 电 池 组 合 而 成 。 POWERSTAR(宝 士 达 )工 业 级 CMS 系 列4模 块 化 UPS 主 机 ： 模 块 化 UPS 功 率 模 块 采 用 双 变 换 在 线 式 结 构 ， 包 括 整 流 器 、 逆 变 器 、 充 电 器 、 控 制 电 路 、 与 输 入 输 出 电池 母 排 的 断 路 开 关 。 具 有 输 入 功 率 因 数 补 偿 功 能 。 所 有 模 块 均 可 在 线 热

15、 插 拔 更 换 ， 提 供 最 高 级 别 的 可 用 性 、可 维 护 性 。 模 块 化 UPS 主 机 控 制 模 块 采 用 工 业 CAN BUS 总 线 控 制 结 构 ， 由 两 块 冗 余 的 可 热 插 拔 的 控 制 模 块 来 完 成对 系 统 的 控 制 管 理 。 一 个 控 制 模 块 故 障 不 会 影 响 到 系 统 的 正 常 工 作 。 控 制 模 块 可 在 线 热 插 拔 更 换 。 功 率 模 块的 并 联 也 由 控 制 模 块 集 中 管 理 ， 按 照 统 一 的 并 机 参 数 运 行 ， 一 个 功 率 模 块 故 障 可 自 动 的 退

16、出 并 联 系 统 ， 不 会对 整 个 并 联 系 统 造 成 危 害 。 模 块 化 UPS 系 统 采 用 独 立 的 静 态 旁 路 模 块 ， 不 采 用 多 个 静 态 旁 路 结 构 ， 以 避 免 转 旁 路 时 的 多 个 旁 路 不 均流 而 造 成 的 过 载 损 坏 。 模 块 并 联 输 出 电 压 精 度 为 1%， 并 机 环 流 1%。 标 配 SNMP 卡 ， 采 用 HTTP 协 议 、 SNMP 协 议 、 TELNET 协 议 等 。 可 对 UPS 中 市 电 状 态 、 电 池 状 态 、旁 路 状 态 、 逆 变 状 态 、 自 检 状 态 、 开

17、 机 状 态 和 输 入 电 压 、 输 出 电 压 、 负 载 百 分 比 、 输 入 频 率 、 电 池 电 压 、 电池 容 量 、 电 池 放 电 时 间 、 UPS 机 内 温 度 、 周 边 环 境 温 度 等 等 UPS 电 源 的 运 行 情 况 一 目 了 然 ， 提 高 UPS 电源 保 障 系 统 的 管 理 效 率 和 管 理 品 质 。 选 用 开 放 的 windowsNT/ windows2000/windowsXP/windows2003 操 作系 统 平 台 。 可 以 选 配 备 温 湿 度 传 感 器 ， 插 入 多 功 能 网 卡 ， 通 过 网 络 实

18、 现 对 机 房 环 境 的 温 湿 度 监 控 和 报 警 。 智 能 化 配 电 系 统 该 系 统 为 UPS 电 源 的 输 入 和 输 出 一 体 化 配 电 集 成 系 统 ， 与 UPS 主 机 配 套 使 用 ， 内 含 UPS 的 输 入 开 关 、输 出 开 关 和 维 修 旁 路 开 关 以 及 系 统 的 总 输 入 开 关 ， 主 开 关 均 配 置 辅 助 触 点 ； 内 含 电 流 传 感 系 统 ， 并 与 UPS主 机 通 讯 。 该 配 电 系 统 由 输 入 配 电 单 元 、 分 路 输 出 配 电 模 块 、 监 控 模 块 、 隔 离 变 压 器 组

19、 成 。 输 出 配 电 单 元 每 个 配 电模 块 配 置 了 18 个 输 出 分 路 ， 每 个 分 路 的 电 流 从 6A-32A 随 需 设 定 ， 并 根 据 现 场 负 载 的 配 置 及 变 化 情 况 调 整三 相 平 衡 ， 配 电 系 统 可 安 装 最 多 6 个 即 插 式 配 电 模 块 ， 配 电 模 块 数 量 可 选 。 该 配 电 系 统 与 UPS 主 机 同 尺 寸 外 观 ， 同 颜 色 。 标 准 配 置 为 ： 液 晶 显 示 器 、 UPS 维 护 旁 路 面 板 （ 含 系 统总 输 入 开 关 、 UPS 输 入 开 关 、 输 出 开

20、关 、 维 修 旁 路 开 关 ， 为 带 辅 助 触 点 开 关 ） 。 检 测 电 路 主 板 ， 三 相 输 入 输出 的 电 压 和 电 流 传 感 器 组 件 ， 中 线 电 流 、 地 线 电 流 传 感 器 ， 外 接 EPO 信 号 接 口 。 可 选 装 输 入 K 值 隔 离 变 压 器 和 支 路 电 流 监 控 器 。 该 配 电 系 统 可 配 备 网 卡 ， 能 够 通 过 网 络 监 控 该 配 电 柜 的 参 数 、 状 态 和 历 史 纪 录 以 及 报 警 信 息 。 能 网 络 监控 配 电 柜 的 输 入 输 出 三 相 电 压 、 电 流 、 频 率

21、， 中 线 电 流 ， 地 线 电 流 ， 每 相 的 KVA 数 ， KW 数 ， 功 率 因 数 ，支 路 电 流 等 。 并 可 设 定 电 流 高 低 电 压 报 警 门 限 值 。 外 接 电 池 及 电 池 柜 电 池 采 用 免 维 护 全 封 闭 铅 酸 蓄 电 池 ， 电 池 容 量 可 品 牌 可 根 据 需 要 进 行 配 置 ， 电 池 安 装 于 与 UPS 主 机 同品 牌 同 外 观 同 颜 色 的 电 池 柜 内 。 编 辑 本 段模 块 化 UPS 与 常 规 UPS 的 区 别机 架 式 模 块 化 UPS 相 对 于 传 统 立 式 (塔 式 )结 构 U

22、PS 而 言 ， 能 够 安 装 在 标 准 机 柜 中 ， 节 省 占 地 面 积 与 空间 ， 便 ACTIVE POWER(艾 泰 沃 )模 块 化 UPS于 安 装 、 使 用 及 维 护 ， 能 够 使 用 较 短 的 功 率 连 接 电 缆 。 通 过 减 少 关 键 设 备 与 负 载 之 间 的 故 障 点 ， 模 块 化UPS 可 提 高 整 个 系 统 的 可 用 性 。 从 设 计 和 工 作 的 原 理 方 面 来 讲 的 ， 模 块 化 UPS 包 括 整 流 器 、 逆 变 器 ,有 些 还 包 括 静 态 旁 路 开 关 及 附 属 的控 制 电 路 、 CPU

23、主 控 板 等 。 模 块 化 最 大 的 优 点 是 能 够 提 高 系 统 的 可 靠 性 和 可 用 性 ， 任 何 一 个 模 块 出 现 故 障 并不 会 影 响 其 他 模 块 的 正 常 工 作 ， 而 且 可 通 过 热 插 拔 特 性 缩 短 系 统 的 安 装 和 修 复 时 间 。 除 此 之 外 ， 模 块 化 UPS 能 够 给 用 户 带 来 更 好 的 可 扩 展 性 ， 这 也 为 用 户 的 投 资 起 到 了 很 好 的 保 护 作 用 。 和 集 装 箱 在 工 厂 就 开 始 装 货 的 道 理 一 样 ， 机 架 式 模 块 化 UPS 的 安 装 调

24、 试 也 是 在 工 厂 就 开 始 的 。 以 标 准化 的 模 块 为 基 础 的 UPS， 在 产 品 的 设 计 、 生 产 、 制 造 过 程 中 ， 可 以 制 定 统 一 的 标 准 ， 让 整 套 系 统 中 的 所 有 部件 都 能 发 挥 出 最 佳 性 能 ， 同 时 也 可 避 免 因 兼 容 问 题 而 出 现 的 系 统 故 障 。 机 架 式 模 块 化 UPS 可 以 根 据 当 前 的 业 务 需 求 进 行 配 置 ， 并 且 能 在 以 后 添 加 更 多 模 块 。 这 种 系 统 的 优 化 能力 显 著 降 低 了 总 拥 有 成 本 。 模 块 化

25、 设 计 在 重 新 配 置 功 率 以 满 足 不 断 变 化 的 业 务 需 求 方 面 ， 提 供 了 极 大 的 灵 活 性 。 在 安 装 、 升 级 、 重新 配 置 或 移 动 模 块 化 系 统 时 ， 独 立 组 件 、 标 准 接 口 以 及 简 单 的 操 作 既 节 省 了 时 间 又 节 约 了 费 用 。 供 电 系 统 实 现 随 需 应 变 机 架 式 模 块 化 UPS 与 传 统 UPS 相 比 有 相 当 大 的 优 势 。 它 的 优 势 有 主 要 有 以 下 三 个 方 面 ： 安 装 简 单 ， 扩 容 方 便 ， 节 约 投 资 。 机 架 式

26、模 块 化 UPS 使 供 电 系 统 能 随 需 应 变 ， 让 容 量 随 着 业 务 的 发 展 而 实 现 “动 态 成 长 ”。 既 满 足 了 后 期业 务 的 扩 展 需 求 ， 又 降 低 了 用 户 的 初 期 购 置 成 本 。 并 联 冗 余 ， 运 行 稳 定 ， 可 靠 性 高 。 在 机 架 式 模 块 化 UPS 中 ， 功 率 模 块 部 分 是 并 联 冗 余 的 ， 每 个 模 块 都 配 有 输 入 、 输 出 保 险 和 输 入 、 输 出 继电 器 ， 任 一 个 模 块 发 生 故 障 ， 不 影 响 整 个 系 统 工 作 。 在 传 统 UPS

27、产 品 中 ， 用 户 保 障 安 全 一 般 采 用 的 是 “1+1”或 “N+1”并 联 冗 余 方 式 ， 只 能 容 错 一 次 。 在 机 架式 模 块 化 UPS 系 统 中 ， 用 户 只 需 要 购 买 相 应 的 功 率 模 块 ， 即 可 实 现 “N+X”的 故 障 冗 余 。 “模 块 化 冗 余 并 联 结构 ”比 传 统 UPS 更 为 可 靠 。 维 修 方 便 ， 在 线 处 置 ， 可 用 性 高 。 传 统 UPS 需 要 专 业 技 术 人 员 到 现 场 维 修 ， 模 块 化 UPS 所 有 模 块 都 允 许 热 插 拔 ， 用 户 可 以 介 入

28、 维 护 ， 直接 在 线 更 换 UPS 备 用 模 块 。 机 架 式 模 块 化 UPS 在 功 率 器 件 技 术 和 制 造 工 艺 方 面 继 承 了 传 统 UPS 技 术 发 展 的 成 果 ， 但 在 系 统 架 构 方面 ， 以 多 模 块 并 联 为 基 础 ， 不 仅 实 现 了 系 统 模 块 的 热 插 拔 ， 而 且 更 好 地 处 理 了 系 统 模 块 独 立 运 作 、 相 互 协 作和 平 稳 转 换 的 关 系 。 机 架 式 模 块 化 UPS 目 前 比 较 有 代 表 性 的 结 构 有 两 类 。 一 类 是 功 率 模 块 化 UPS。 功 率

29、 模 块 化 机 架 式 UPS 由 机 架 加 功 率 模 块 构 成 ， 功 率 模 块 中 包 括 传 统 UPS的 整 流 、 滤 波 、 充 电 、 逆 变 器 等 部 分 。 但 静 态 旁 通 与 系 统 的 部 分 监 控 和 显 示 共 用 一 个 机 架 的 。 各 模 块 独 立 控制 并 联 运 行 ， 机 柜 上 部 的 显 示 控 制 模 块 仅 作 为 用 户 开 关 UPS 主 机 和 进 行 网 络 化 监 控 平 台 。 另 一 类 是 完 全 模 块 化 UPS。 该 类 机 架 式 模 块 化 UPS 由 机 架 加 单 体 模 块 构 成 ， 每 个

30、单 体 模 块 内 都 装 有 整个 UPS 电 源 与 控 制 电 路 ， 包 括 整 流 器 、 逆 变 器 、 静 态 旁 路 开 关 及 附 属 的 控 制 电 路 、 CPU 主 控 板 。 每 个UPS 模 块 均 有 独 立 的 管 理 系 统 。 就 相 对 目 前 的 电 力 电 子 技 术 和 元 器 件 发 展 水 平 而 言 ， 两 类 结 构 各 有 优 势 ， 也 都 有 很 出 色 的 代 表 性 产 品 ，都 可 提 供 采 用 先 进 的 分 散 并 联 技 术 ， 使 UPS 系 统 不 受 集 中 控 制 技 术 中 的 可 靠 性 限 制 ， 避 免 瓶 颈 故 障 的 发 生 ，提 供 N+X 并 联 冗 余 功 能 的 模 块 化 并 联 系 统 。