解析UPS电源在工业领域中的应用

近年来，随着工业生产自动化设备、计算机信息系统等应用的不断加深，支持这些关键设备和系统运行的动力平台的重要性也被重新为人们所审视。诸多实例显示，电源故障已经成为威胁工业企业正常运作的最重要隐患之一。

因为在生产高度自动化、运营高度信息化的情况下，即便是极短时间的断电也会造成整个生产过程的停滞、产品报废，甚至设备损坏。因此，提升系统的可靠性，是企业在动力平台建设过程中首先考虑的问题。另外，由于工业企业动力设备的应用越来越广泛、越来越复杂，如何能够省心省力、一劳永逸构建动力系统，已经成为人们关注的焦点。

UPS：应用中挑战无处不在

工业领域内各种先进设备的大量应用，对供电质量和供电连续性提出了更高的要求。而工业级UPS作为所有电力自动化工业系统设备、远方执行系统设备、高压断路器的分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等的不间断电源设备，有力地保证了工业自动化动力供给的可靠性。

工业级UPS作为不间断电源产品中的高端产品，涉及大功率能量变换的电力电子技术、数字化控制技术、交流电源并联冗余技术、有源谐波抑制技术、大功率产品制造技术等。因此，一般的电源企业很难进入该领域，传统的UPS电源往往只是具备适应工业自然环境的UPS电源产品，而不是适应工业电气环境、感性动力负载特性的真正工业动力设备用不间断电源，在多个方面都无法达到工业级UPS的应用标准。工业应用对UPS具有特殊的要求：

（1）要具备超强的环境适应能力。

与放置在数据中心、服务器机房等温湿度和洁净度受到严格控制环境下的商用UPS不同，工业级UPS所处的工业环境通常很难保证稳定的温度、湿度。由于受生产、制造现场因素的影响，在工业应用环境中普遍存在着高温、潮湿、粉尘量大、空气污染严重等问题。此外，在特殊工业场合，环境中的空气还可能含有腐蚀性气体，时间长了也会对动力电源设备的正常运转产生影响，降低其工作性能。因此，这就要求工业级UPS要具有超强的环境适应能力，以综合的高性能表现来应对恶劣环境的考验。

（2）要能够有效消除各种电波扰动。

工业应用现场的电网污染非常严重，还时常面临电力供应紧张和事故频发的状况，而工业生产线的精密生产设备对电源向来有着十分苛刻的要求，电压不稳、电流闪断等电力问题都有可能造成设备损坏或导致产品生产的质量问题。因此，作为工业供电系统的核心，高品质的UPS是电力保护的重要环节，要具备在任何负载和市电输入的情况下都能够向负载提供优质电能的特质，彻底消除电网瞬间中断对工业设备系统的影响，有效避免电网中的高频干扰，防止电网过压对负载的危害，保证关键工业流程及控制的可靠运行。

（3）要拥有非同凡响的负载能力。

在工业领域的生产、管理、监控等环节，存在着大量的负载设备，尤其是在工业自动化流水生产线上，使用了大量的自动控制设备、DCS、计算机等，并且这些负载多包括电感性负载、电容性负载、波动和高峰值冲击性负载等，对电流的冲击大。同时，在工业企业用户中，负载群的均衡分布总是相对的，而不平衡分布是绝对的，特别是在生产环节，不平衡现象更为严重。因而不同凡响的负载能力也是工业级UPS面临的又一个重要的挑战。

基于工业级UPS近乎苛刻的应用标准，只有已经拥有大功率UPS技术和系列产品开发、生产、服务能力，并积累相应工业应用经验的企业，才能做好工业动力不间断电源系统的设计、生产，才能够针对工业应用恶劣的物理环境、供电环境和负载环境，提供高可靠、高可用的工业级UPS产品和解决方案，来满足工业企业应用的特殊需要。■