王力坚:UPS技术五大发展趋势

发布于：2006/12/19 15:13:24 | 239 次阅读

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  电力是现代工业

    文明的基础，对于计算机应用单位也是如此，有称，计算机、通信、机房环境是大型计算中心的三大技术支柱。随着计算机的应用日益普及，信息处理技术不断的发展，对供电质量要求越来越高，因此，确保供电安全对计算机应用单位来说，是非常现实而重要的事情。

    UPS（不间断电源系统）作为顺应电力市场需求发展起来的高技术产品，它具有明显的电力保护功能：当市电断电时，不间断地向负载继续供电;在市电不稳定的时候，可以避免负载遭受欠压、浪涌冲击等的危害，并全面地改善供电质量;当供电系统（包括UPS）故障时，能给负载（特别是计算机和网络系统）以全面的保护，并起到过载、短路、电池过放等防护，为负载提供一个稳定的工作环境。

    随着IT系统逐步走向集中管理，企业对UPS电源保护系统的应用将更加深入。笔者认为，UPS的应用将呈现出从单机向冗余结构变化，从注重系统的可靠性向注重系统的可用性变化，从单纯供电系统向保证整个IT运行环境变化等趋势。而随着信息技术、电子技术、控制技术的发展，各种先进技术已广泛应用在UPS的设计开发和生产过程中，UPS的技术将出现以下发展趋势。

    一是智能化。智能系统通过对各类信息的分析综合，除完成UPS相应部分正常运行的控制功能外，还应完成对运行中的UPS进行实时监测，对电路中的重要数据信息进行分析处理，从中得出各部分电路工作是否正常等功能;在UPS发生故障时，能根据检测结果，及时进行分析，诊断出故障部位，并给出处理方法;根据现场需要及时采取必要的自身应急保护控制动作，以防故障影响面的扩大;完成必要的自身维护，具有交换信息功能，可以随时向计算机输入或从联网机获取信息。

    二是数字化。UPS采用的数字信号控制器（DSP）加以数字化的霍儿传感器件，实现了UPS系统的100%数字化运行。还采用了多重微处理器冗余系统，用多个有独立供应电源的微处理器来控制整流器、逆变器和内部静态旁路，因而提高了系统的数字化程度和可靠性。

    三是高频化。代UPS的功率开关为可控硅，第二代为大功率晶体管或场效应管，第三代为IGBT（绝缘栅双极晶体管）。大功率晶体管或场效应管开关速度比可控硅要高一个数量级，而IGBT功率器件电流容量和速率又比大功率晶体管或场效应管大得多和快的多，使功率变换电路的工作频率高达50kHz。变换电路频率的提高，使得用于滤波的电感、电容以及噪音、体积等大为减少，使UPS效率、动态响应特性和控制等大为提高。

    四是冗余并机技术。通过开发新的应用技术，可实现UPS内的多模块冗余并机运行，不需另外加设中央控制部件，负载均分,某一模块出现问题时，负载自动转移，维修可带电热插拔，大大提高单台UPS的供电可靠性。再加上多台UPS组成的系统冗余运行，如果某一台UPS单机发生故障，则被立刻关闭，其他的UPS系统会自动承担全部负载，对负载不会产生任何影响。

    五是绿色化。各种用电设备及电源装置产生的谐波电流严重污染电网，随着各种政策法规的出台，对无污染的绿色电源装置的呼声越来越高。UPS除加装高效输入滤波器外，还应在电网输入端采用功率因数校正技术，这样既可消除本身由于整流滤波电路产生的谐波电流，又可补偿输入功率因数。整流器使用IGBT技术，可将输入功率因数提高到接近于一，对电网的污染已降到了近似阻性负载的水平。

    从1985年起从事UPS方面的工作，主持过大型UPS系统引进，进行过重要项目的UPS技术升级改造，有较丰富的UPS实际工作经验。持有一项技术，发表电源方面的文章10余篇。

    UPS出路何在？

    此次UPS方案评析过程中，们一致认为，目前，UPS方案已经基本上从初始的设备保护拓展到了信息保护和智能管理阶段，而如何从“单一化”向“一体化”过渡，是目前UPS厂商生存的出路。如果说Internet是对计算机的应用，那么整体解决方案就是对UPS供电系统最科学的应用。

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