UPS的性能分类与标准化UPS系统结构

示这种UPS的输出与市电电源的电压和频率无关。

　　?VFD： 表示这种UPS的输出取决于与市电电源的电压和频率变化。

　　?VI： 表示这种UPS的输出（频率）取决于市电电源的频率变化。输出电压与市电电压无关

　　1.2 输出电压波形的分类选项（两个字符）

　　第一个字符表示在正常和旁路方式下的输出电压波形。可以为S，X，Y。

　　第二个字符表示在储能方式下的输出电压波形。可以为S，X，Y。

　　?S： 表示在所有线性和基准非线性负载条件下，输出波形均为正弦波，其总谐波失真因数 D小于0.08 。

　　?X： 表示在线性负载条件下，输出波形均为正弦波（与S相同），在非线性负载条件下（如果超过规定的极限），其总谐波失真因数 D大于0.08 。

　　?Y： 输出波形是非正弦波。

　　1.3 瞬态电压性能的分类选项（三个字符）

　　第一个字符表示改变工作方式时的输出电压瞬态性能。可以为1，2，3。

　　第二个字符表示在正常/储能方式下，带线性阶跃负载时的输出电压瞬态性能（最不利的情况） 。可以为1，2，3。

　　第三个字符表示正常/储能方式下，带基准非线性阶跃负载时的输出电压瞬态性能（最不利的情况） 。可以为1，2，3。

　　?1： 表示瞬态电压≤ 图 1 的1类输出动态性能数据（无中断或无零电压出现）。

　　?2： 表示瞬态电压≤ 图2 的2类输出动态性能数据（输出电压为零持续1ms）。

　　?3： 表示瞬态电压≤ 图3 的3类输出动态性能数据（输出电压为零持续10ms）。

　　
图1 1类输出动态性能

　　
图2 2类输出动态性能

　　
图3 3类输出动态性能

　　1.4 完整的UPS分类代码

　　下面是典型的UPS完整的分类代码：

　　电源质量 输出波形 输出动态性能

　　VFI — SS — 111

　　VI — SX — 222

　　VFD — SY — 333

　　实际的UPS产品的性能分类代码举例：

　　Powerware 9370 ：VFI-SS-111

　　Powerware PB4000（BORRI 4000）：VFI-SS-111

　　Socomec DELPHYS MP：VFI-SS-111

　　AEG/SAFT SVS Power System：VFI-SS-111

　　2、UPS 系统结构

　　2.1 UPS性能分类代码与UPS内部结构

　　综上所述，UPS 按性能分类，可分为三类，用代码表示为：

　　VFI （UPS的输出与市电电源的电压和频率无关）

　　VFD （UPS的输出电压和频率取决于与市电电源的电压和频率）。

　　VI （UPS的输出（频率）取决于市电电源的频率变化。输出电压与市电电压无关）

　　然而，实际上，UPS按性能分类的VFI、VI、VFD与按UPS内部电路结构分类的双变换、市电交互、冷备用单机UPS系统是密切相关的。

　　UPS性能分类代码表示的是UPS输出电压和频率与市电电源的关系、输出波形和动态性能，这些性能和功能指标都是与UPS单机系统结构有关的。

　　在前面给出的完整UPS性能分类代码的例子中 ，VFI-SS-111，VI-SX-222，VFD-SY-333和单机UPS系统的对应关系如下：

　　2.1.1、VFI-SS-111，双变换UPS

　　性能分类代码VFI-SS-111表示UPS输 出电压和频率与市电电压、频率无关。要达到这个要求，必须在正常方式下，通过直流中间环节再生一个交流电源。这种UPS技术就是双变换UPS，它也能满足对正弦波输出波形和1类输出动态性能（图1）的要求。 2.1.2、VI-SX-222，市电交互UPS

　　性能分类代码VI-SX-122表示UPS输出电压与市电电源电压无关，但输出频率与市电频率有关。

　　这种UPS技术就是市电交互UPS。其输出电压可以调节到某个极限内，可以认为UPS 输出与市电电压无关，但输出频率取决于市电频率。这种UPS在正常方式下不需要直流中间环节。这种UPS在工作方式转换时不能满足1类输出动态性能的要求，只能满足输出2类动态性能（图2）的要求。

　　2.1.3、VFD-SY-333，冷备用UPS

　　性能分类代码VFD-SY-333表示UPS输出电压和频率取决于市电电源电压和频率。在正常方式下，市电电源的各种干扰都会影响到负载。这种UPS技术就是冷备用UPS。这种UPS在市电故障时，启动逆变器，负载由机械开关转换到逆变器供电，转换时间大约4～8ms。因此，只能满足3类输出动态性能（图3）的要求。

　　VFI-SS-111，VI-SX-222，VFD-SY-333对应的单机UPS系统及其特点如表1 所示。

　　
表1 IEC 62040规定的UPS分类与其对应UPS 系统

　　下面简单介绍这三种标准化单机UPS的系统结构及特点。

　　2.2 冷备用UPS （passive standby UPS）

　　冷备用UPS如图4所示。这种UPS 有正常和储能两种工作方式。

　　在正常工作方式下，负载由市电电源经UPS开关直接供电。也可以采用一些附加设备（例如铁磁谐振变压器或自动改变抽头的变压器）对输入电源进行简单的调节后为负载供电。整流器给蓄电池充电。

　　当交流输入

电源指标超出UPS的预定允差时， UPS转入储能工作方式，启动逆变器，负载由蓄电池经逆变器直接或通过UPS开关（电子开关或机械开关）供电。从市电供电向蓄电池供电的转换过程将引起4～8ms 的中断