模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?

來源：存能電氣  日期：2018-12-21 10:00  瀏覽量：次

　　模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?簡單來說，模塊化UPS輸出是交流,高壓直流輸出是直流。模塊化UPS電源是由機(jī)架、UPS功率模塊、靜態(tài)開關(guān)模塊、顯示通信模塊以及電池組構(gòu)成。高壓直流電源是由交流市電或三相電輸入，數(shù)千伏以上或數(shù)萬伏以上直流電壓輸出的電源，一般可穩(wěn)壓或穩(wěn)流。本文存能電氣小編就高壓直流電源與模塊化UPS電源展開探討對比，以供參考。

　　模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?

　　模塊化UPS電源：

　　模塊化UPS是由機(jī)架、UPS功率模塊、靜態(tài)開關(guān)模塊、顯示通信模塊以及電池組構(gòu)成。模塊化UPS電源采用了抽屜式、高智能多制式模塊化設(shè)計(jì)，在線熱插拔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線更換、在線維護(hù)，降低了維護(hù)難度，實(shí)行零停機(jī)工作。

　　1、功率模塊：包括傳統(tǒng)UPS的整流、充電、逆變以及相關(guān)控制電路等部分組成。

　　2、靜態(tài)開關(guān)模塊：UPS處于過載時(shí)的共用供電通道，是由雙向可控硅和控制電路組成。

　　3、顯示通信模塊：作為人機(jī)對話和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控的平臺。

　　模塊化UPS產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　采用N+X并聯(lián)冗余無線技術(shù)，各模塊機(jī)架可完全分離，便于用戶以后的擴(kuò)容或減容，使用非常方便。逆變結(jié)構(gòu)中優(yōu)先運(yùn)用了“多電平逆變”的概念，致使功率器件的損耗大大降低，輸出電壓高次諧波減少近一倍，從而縮小了體積，增大了功率密度。

　　具有多種制式可供選擇，易于操作，可實(shí)現(xiàn)多種進(jìn)出線方式，環(huán)保性模塊化UPS總諧波失真（THDI）3%，線性負(fù)載下的輸出總諧波失真低于2%，對電網(wǎng)的諧波干擾降到最低，有效減少電網(wǎng)負(fù)荷和電源損耗。優(yōu)良的輸入?yún)?shù)，對市電電網(wǎng)表現(xiàn)出純電阻特性，是理想的環(huán)保高效性UPS。

　　擴(kuò)展性，便于安裝、維護(hù)、更換、升級，模塊化UPS電源電池由各個(gè)模塊組成，可實(shí)現(xiàn)熱插撥功能，且各模塊機(jī)架可完全分離，便于用戶以后的擴(kuò)容或減容，使用方便，可實(shí)現(xiàn)在線更換、在線維護(hù)，降低了維護(hù)難度、減少了維護(hù)時(shí)間。且各模塊尺寸均按照標(biāo)準(zhǔn)19英寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使整機(jī)外形與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架一致，美化了機(jī)器外形，且模塊可與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架通用。

　　高壓直流電源：

　　高壓直流電源又稱直流高壓電源，它是由交流市電或三相電輸入，數(shù)千伏以上或數(shù)萬伏以上直流電壓輸出的電源，輸出功率數(shù)百瓦至數(shù)千瓦，一般可穩(wěn)壓或穩(wěn)流。早由于頻率低，電源的體積和重量都比較大，轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定度差。隨著開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展與成熟，采用高頻開關(guān)變換技術(shù)結(jié)合高壓電源的特點(diǎn)而研制的直流高壓電源成為主流。其特點(diǎn)是體積小、重量輕、效率高、功率大、紋波小、儲能低和高穩(wěn)定度、高可靠性。

　　高壓直流電源的分類：高壓分布式直流電源、壁掛式直流電源、微型直流電操作電源。

　　模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?

　　一、模塊UPS電源和高壓直流電源可靠性對比

　　模塊化UPS電源因?yàn)椴捎昧瞬⒙?lián)冗余設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊均具備完整的UPS功能，即便任一模塊發(fā)生不可預(yù)見、突發(fā)性的故障，也不會對負(fù)載供電造成影響。

　　高壓直流電源電池供電不需經(jīng)過DC/AC轉(zhuǎn)換，隔離了供電系統(tǒng)中不可預(yù)見、突發(fā)性的故障對負(fù)載的威脅。如遇到自然災(zāi)害或人為故障影響，造成供電系統(tǒng)損壞，后備UPS電池因容量有限無法繼續(xù)向負(fù)載供電，會造成負(fù)載中斷，而模塊化UPS電池可以通過旁路選擇油機(jī)或另外一路市電對負(fù)載緊急供電。

　　二、輸入諧波電流及功率因數(shù)對比

　　高頻模塊化UPS因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)起點(diǎn)高，投入研發(fā)時(shí)間久，無論是功率范圍或技術(shù)的穩(wěn)定性，都優(yōu)于高壓直流模塊的技術(shù)水準(zhǔn)，從目前模塊機(jī)生產(chǎn)商的技術(shù)水平看，無論UPS模塊的功率大小，都采用了IGBT整流技術(shù)，THDI小于5%，PF大于0.99已成為普遍的應(yīng)用指標(biāo)。

　　高壓直流的功率模塊技術(shù)是從電力操作電源延伸而來，模塊的功率范圍相對較小，從目前國內(nèi)主流生產(chǎn)高壓直流廠商的技術(shù)水平來看，輸出功率在5KW（240V/20A)以內(nèi)的單相整流模塊，均采用有源PFC校正技術(shù)，基本可以達(dá)到THDI小于5%，PF大于0.99，而輸出功率在5KW以上的三相整流模塊，大多采用六脈沖無源PFC校正，其THDI基本在25%到35%之間，PF在0.9左右。

　　三、工作效率對比

　　目前高頻化模塊化UPS電源的工作效率基本在93%-96%左右，而高壓直流的功率模塊工作效率基本在92%-95%之間，這是因?yàn)殡m然它減少了DC/AC逆變這個(gè)環(huán)節(jié)，但同樣存在PFC整流和DC/DC變換兩個(gè)環(huán)節(jié)，而DC/DC變換因?yàn)橛懈哳l變壓器的存在，其效率反而比高頻UPS的DC/AC變換（無變壓器）降低1%~3%。

　　四、技術(shù)復(fù)雜性

　　高壓直流電源并聯(lián)沒有頻率同步問題，不存在環(huán)流問題，冗余并機(jī)更簡單?，F(xiàn)階段高壓直流供電系統(tǒng)的概率密度較小，占地面積偏大。

　　模塊化UPS雖然存在上述問題，但數(shù)字技術(shù)正以人們無法想象的速度在發(fā)展著，技術(shù)的更新，產(chǎn)品的升級，無時(shí)無刻不在重復(fù)的發(fā)生著，以DSP作為核心的控制技術(shù)在UPS的應(yīng)用已經(jīng)有十余年的歷史了，其穩(wěn)定性早已得到驗(yàn)證。

　　而高壓直流功率模塊，主要采用的模擬技術(shù)，在模塊機(jī)為代表的數(shù)字技術(shù)面前，其穩(wěn)定性、離散性差距明顯，被淘汰只是時(shí)間的問題。

　　五、負(fù)載的適應(yīng)性

　　高壓直流電源供電降低了對負(fù)載的供電質(zhì)量，并提高了負(fù)載適用范圍。

　　模塊化UPS電源可以提供穩(wěn)壓精度為1%，電壓諧波小于3%的交流電，不存在負(fù)載適應(yīng)性問題。

　　以上就是模塊化UPS電源和高壓直流電源的區(qū)別，模塊化UPS電源相對于傳統(tǒng)立式(塔式)結(jié)構(gòu)UPS而言，能夠安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，節(jié)省占地面積與空間，便于安裝、使用及維護(hù)。高壓直流電源對于中國電信而言，供電可靠性更高。