UPS的選擇及應用研究

陳剛 劉志鵬

摘 要：近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟條件的變化和科學技術的不斷提升，UPS作為電源系統(tǒng)的一種，被廣泛普及和應用到多個行業(yè)領域中，發(fā)揮了諸多優(yōu)勢作用，體現(xiàn)出了UPS的較強的可維護性、高連續(xù)性和高可靠性特征。本文對UPS的組成及主要功能進行了探討，結合UPS的工作方式及UPS的選擇形式，詳細分析了有關UPS的應用研究。

關鍵詞：UPS;電源;選擇;應用;系統(tǒng)

0 前言

UPS指的就是不間斷電源系統(tǒng)，全新的時代背景下，UPS在社會各個行業(yè)領域內(nèi)得到了廣泛的應用，包括計算機系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、航空管理系統(tǒng)中，均應用到了UPS。精密儀器、醫(yī)療、銀行及科研等領域的供配電系統(tǒng)中，UPS也是發(fā)揮了關鍵作用的重要構成部分，其尤其適用于計算機房的供配電系統(tǒng)，為社會人們的生產(chǎn)生活等各項活動提供電源保障，是值得業(yè)內(nèi)人士不斷探索和研究的重要電源系統(tǒng)之一。

1 UPS的組成及主要功能

UPS作為一種獨立電源，主要是由逆變器、整流器、蓄電池、交流靜態(tài)開關組成的，在其運行過程中體現(xiàn)出了多種優(yōu)勢特征，包括UPS的高質(zhì)量、高穩(wěn)定性、高可靠性特點。當UPS正常運行和工作時，經(jīng)過整流器裝置的作用，城市電網(wǎng)的交流電源變?yōu)橹绷鳎瑢崿F(xiàn)對蓄電池浮充電的需求，通過逆變器裝置將優(yōu)質(zhì)交流電源輸出，針對重要設備提供電力支持，保證相關設備的穩(wěn)定安全運行，最大程度的避免受到頻率波動、電網(wǎng)電壓等干擾和影響。當出現(xiàn)故障問題導致電網(wǎng)發(fā)生停電狀況時，UPS中的轉(zhuǎn)換開關發(fā)揮功能，實現(xiàn)到蓄電池組的自動轉(zhuǎn)換，蓄電池組通過逆變器向重要設備放電和供電，保證設備的正常運行，提高重要設備整體的安全性和可靠性。

2 UPS的工作方式

按照工作方式的不同，可以將UPS分為在線式UPS和后備式UPS兩種。其中在線式UPS在日常工作中，由電網(wǎng)提供不間斷電源的整流電路，將直流電源提供給逆變器電路，由此向負載提供充足的交流電源支持。當出現(xiàn)供電中斷等問題時，則通過逆變電路由蓄電池向負載提供交流電源，保證正常的供電需求不受影響。后備式UPS工作方式下，電網(wǎng)正常運行和工作時可直接向負載供電，一旦發(fā)生電網(wǎng)供電中斷等問題，則由蓄電池供電給UPS的逆變器，由此將交流電源提供給負載，也保證將UPS的逆變器處于向負載提供后備電源的狀態(tài)下，保證穩(wěn)定的電源支撐。值得注意的是，在使用后備式UPS的過程中，從城市電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換到不間斷電源供電的時間長短存在一定差異，因此需要考慮到負載允許斷電的時間長短、或是負載是否允許發(fā)生斷電情況，針對不允許斷電的重要設備，應選擇在線式UPS。另外，在供電轉(zhuǎn)換過程中可能會出現(xiàn)不連續(xù)的電壓波形，當負載有連續(xù)電壓波形要求到時候，需要在選擇UPS時提出相關要求[1]。

3 UPS的選擇形式

不同的用電設備對于供電的需求各有不同，包括對供電連續(xù)性、可靠性、穩(wěn)定性、電源的各項參數(shù)質(zhì)量等要求，均體現(xiàn)出了不同的差異，UPS形式主要可分為以下幾種進行選擇，包括單一式UPS、并聯(lián)式不間斷UPS、冗余式UPS、并聯(lián)冗余式UPS等。首先是單一式UPS，也就是UPS中只有一個不間斷電源裝置，呈現(xiàn)出單一式的電源裝置狀態(tài);其次是并聯(lián)式UPS，并聯(lián)式UPS指的是UPS中具備兩個或兩個以上的不間斷電源裝置，通過并聯(lián)運行構成完善的電源系統(tǒng)，保證其具備良好的不間斷電源系統(tǒng)功能;再次是冗余式UPS，指的是UPS中使用到的是冗余不間斷電源裝置;最后，并聯(lián)冗余式UPS則具備較多的優(yōu)勢特征，集中了多項優(yōu)勢功能特征，大大提高了UPS供電系統(tǒng)的可維護性，在冗余供電系統(tǒng)中即使有一臺UPS設備發(fā)生故障、需要進行脫機檢修工作，也能夠不影響設備的安全運行，在滿足設備供電需求的基礎上，也可順利完成相關操作。用戶不需要將重要設備斷電才能夠展開對UPS裝置的檢修和維護工作。一旦發(fā)生供電系統(tǒng)中的UPS故障問題、蓄電池組失效等情況，對用戶的用電安全起到了全方位的保障作用[2]。

4 UPS的應用研究分析

4.1 UPS電源技術的應用現(xiàn)狀

近些年來，隨著我國現(xiàn)代化社會經(jīng)濟條件的變化，社會各個領域?qū)τ赨PS電源技術提出了更高的要求，UPS電源技術正在進行積極的創(chuàng)新發(fā)展，目前已經(jīng)取得了顯著的成績。UPS作為一種常見的電源系統(tǒng)，逐漸受到了社會各個領域人們的高度認可和重視，被廣泛普及和應用到社會生產(chǎn)生活各項活動中。根據(jù)對現(xiàn)階段UPS電源技術的分析發(fā)現(xiàn)，目前的UPS電源技術雖然已經(jīng)取得了一定的可喜成果、穩(wěn)定性逐漸增強，但是結合整體的UPS電源技術開發(fā)和應用形勢來看，該項技術應用的開發(fā)仍舊存在一定的上升空間，需要在未來的工作實踐中不斷開發(fā)和完善UPS電源技術的新功能，新應用[3]。

現(xiàn)階段應用到的UPS電源技術可選擇的規(guī)格型號等較多，具備優(yōu)良的電源性能，能夠滿足大部分用戶的實際用電需求，但是隨著時代的發(fā)展，用戶選擇UPS電源的過程中，會結合UPS電源的軟硬件質(zhì)量、規(guī)格外觀等多項因素進行綜合考慮。另外，人們在使用UPS電源的實際場景里，針對UPS的維護等均沒有專業(yè)的人員進行實時的指導和糾錯，常常會出現(xiàn)操作不當?shù)葐栴}，導致發(fā)生UPS運行故障等問題。因此針對UPS電源技術的開發(fā)和研究，應結合實際的不足缺陷等制定切實可行的技術完善方案，充分利用先進的科學技術手段，保證UPS電源的功能性效果，強調(diào)其環(huán)保性能，滿足實際運用過程中人們對UPS電源技術的要求，推動UPS電源技術的智能化、數(shù)字化、信息化、現(xiàn)代化發(fā)展，正確認識到未來的UPS電源技術發(fā)展趨勢，積極跟上新時代的發(fā)展腳步，推動UPS電源技術的更進一步完善[4]。

4.2 UPS電源技術的應用效果分析

目前的UPS電源技術逐漸得到了廣泛的普及和應用，根據(jù)對現(xiàn)階段UPS電源技術的應用現(xiàn)狀和使用效果進行分析，可以明確UPS電源新技術的重要作用，在實際的社會生產(chǎn)生活各項活動中，均發(fā)揮了其自身良好的優(yōu)勢性能效果。例如，在軌道交通通信系統(tǒng)中，使用到了UPS電源技術應用，UPS電源技術向軌道交通通信系統(tǒng)提供不間斷的電力支持，保證軌道交通通信系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行，為通信系統(tǒng)的有效性起著關鍵的保障作用。針對通信系統(tǒng)中電池可能發(fā)生的停電等問題，UPS電源技術能夠有針對性的解決這一缺陷，增加通信系統(tǒng)電池的使用壽命，加強對系統(tǒng)電池環(huán)境溫度的有效控制，保證電池的穩(wěn)定使用狀態(tài)。通過對軌道交通通信系統(tǒng)的遠程監(jiān)督和控制，保證UPS電源的穩(wěn)定運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和解決故障問題，針對故障發(fā)生的原因數(shù)據(jù)等，快速修復和處理故障。此背景下的UPS電源運營成本大大降低，并且提高了UPS電源的維修和維護速度和效率，最大程度的保證軌道交通通信系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常運行。

5 結論

綜上所述，UPS不僅是一種電源系統(tǒng)，同時也是保護電源的設備之一，利用蓄電池功能保證向系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電力支持，UPS不受電壓變化及停電的影響，運作狀態(tài)較為穩(wěn)定，實現(xiàn)系統(tǒng)供電穩(wěn)定性的最大化。近些年來，社會人們對于供電效果提出了更高的要求，UPS技術值得被更加深入的探索和應用，通過優(yōu)化UPS電源，促進UPS電源工作質(zhì)量和效率的提升，實現(xiàn)UPS技術的創(chuàng)新，維護系統(tǒng)用電穩(wěn)定性，推動UPS的智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻：

[1]戴建云.對廣電系統(tǒng)供配電設計的相關思考[J].通信電源技術，2020，37（03）：234-235.

[2]朱麗娟.UPS及其在有線電視網(wǎng)絡中的應用核心探尋[J].西部廣播電視，2020（02）：204-205.

[3]回曉雙.UPS電源及蓄電池選型配置維護保養(yǎng)[J].冶金管理，2019（19）：54-55.

[4]張雷.淺談UPS電源及蓄電池選型配置維護保養(yǎng)[J].電子世界，2019（10）：208-209.