UPS拓扑结构对供电系统高可用性的影响分析

其使用寿命。

　　互动式UPS产品的另一个不足之处在于，如果不采用电池供电，将无法完全使重要负载与输入电源间实现隔离。频率出现微扰和电源质量较差，将直接影响到重要负载。若不实施电气隔离，共模噪声也将直接影响到负载的正常工作。

　　互动式UPS产品的另一个不足之处在于，如果不采用电池供电，将无法完全使重要负载与输入电源间实现隔离。频率出现微扰和电源质量较差，将直接影响到重要负载。若不实施电气隔离，共模噪声也将直接影响到负载的正常工作。

　　与离线式UPS相同，互动式UPS产品价格可能较低，而效率高，原因是，它仅在输入电源异常时向重要负载供电，且仅在电池工作期间运作。与离线 式UPS相比，互动式UPS设备由于其串联电感器以及电源调节功能，在效率方面有所损耗。另外，当UPS转换为电池供电时，通常至少会出现一点(但可测) 电压跌落。

　　发电机兼容性

　　离线式UPS和互动式UPS产品需要输入电源的频率和相位非常稳定。电源频率必须稳定，是因为逆变器必须跟踪电源频率，以校准电压和电流，这样系统输出频率才能与输入频率相同，除非UPS通过电池运行。

　　比较典型的运行问题是当启动发电机上的其它负载时，发电机的输出频率将发生很大变化，从而导致离线式UPS或互动式UPS通过电池放电。该问题 在天然气发电机组上尤为明显。电池反复充放电，很可能导致电池的过放电，将大大缩短电池寿命。另一个潜在问题是UPS负载加载时，发电机输出会不稳定，也 就是说UPS负载的突加，会导致发电机电压和频率跌落，从而导致UPS进入电池放电的运行状态。当发电机输出稳定后，UPS恢复到正常状态，如果发电机输 出电压再次下降时，UPS将再次进入电池放电状态。

　　对于双变换UPS则不会出现上述问题。双变换UPS调整输入电源，而且可以容许电源频率出现较大变化，同时继续提供稳定的输出频率，而无需使用 电池供电。而且，双变换UPS主要制造商已经开发出减少输出电流畸变的技术，极大地提高UPS与发电机的兼容性，使负载规格选择更为准确。双变换UPS容 量与发电机的容量配比可以达到1.25~1.5：1，不会发生运行问题。

　　三、UPS拓扑结构：具有功率因数校正功能的在线性互动式结构(包括"Delta变换式"产品)

　　近年来，有几家公司推出了具有功率因数校正功能的在线互动式三相UPS产品。与离线式产品和一般的互动式产品相比，这些产品改善了电源的调控性 能，提高了输出的电源质量。但同时也产生了一些不利因素，如有源功率调节会使效率降低。实际上，在带非线性负载(一般为计算机负载)时，其效率一般都低于 双变换UPS产品。并且这种产品结构的复杂性相对于双变换UPS而言往往是有过之而无不及。及为容易误导用户的是，该种类型的在线互动式产品甚至被标榜为 "在线式"产品，因为其逆变器始终"运行"，提供电压调节或输入功率因数校正。

　　传统意义上，这些产品应被称为互式动UPS，即串联变压器和输出逆变器与输入市电进行互动，从而调整输出电压。有些产品具有小型的输入逆变器/ 充电器(有时又称为"delta"逆变器)，用以调整输入电压。小型逆变器一般与直流总线连接，直流总线为输出(主)逆变器提供电能转换的通道，输出逆变 器会对输入功率因数进行校正，断电时将电池的能量逆变输出提供负载供电保护。

　　正常模式下(标准输入电源波形，UPS负载为线性负载)，输入隔离开关、市电输入静态开关和输出隔离开关为闭合，市电直接向负载输出供电。输入 逆变器用作充电器，对电池系统进行浮充充电。在上述理想(非现实)状态下，主逆变器是不工作的。当UPS输入电压出现过异常情况时，delta变换器产生 相应的电压，通过降压/升压变压器与输

　　入电压相叠加(相加或相减)，从而调整输出电压，保证其输出的稳定。这种调控原理与当前市面上的某些电子电压调节器类似。当输入电压超出可调控 范围时，主逆变器开始工作，将电池提供的直流电逆变输出，提供满幅输出电源，这时须将市电输入静态开关断开，防止电源向输入侧反灌，其作用与离线式UPS 类似。

　　若在线互动式UPS使用整流式市电输入静态开关，当输入电源出现故障时，就极容易受到故障的影响，因为它们无法快速关闭，导致逆变器向出现故障的输入电源端反向供电，然后关闭。

在线互动式UPS(或Delta变换式)还可提供负载谐波电流和输入功率因数校正。主逆变器产生所需的补偿电流—包括谐波电流和基波电流两种。 逆变器只要一运行，无论是用于电压校正逆变器/充电器(Delta变换器)，还是对谐波电流和功率因数进行校正的主逆变器，都会发生额外损耗，大大降低设 备效率，因此其实际