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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:

  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.png

  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,在線熱插拔技術(shù),實現(xiàn)在線更換、在線維護(hù),降低了維護(hù)難度,實行零停機(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:

  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電源電池由各個模塊組成,可實現(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)時間。且各模塊尺寸均按照標(biāo)準(zhǔn)19英寸結(jié)構(gòu)設(shè)計,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.jpg

  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)合高壓電源的特點而研制的直流高壓電源成為主流。其特點是體積小、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電源因為采用了并聯(lián)冗余設(shè)計,每個模塊均具備完整的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因為產(chǎn)品設(shè)計起點高,投入研發(fā)時間久,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,這是因為雖然它減少了DC/AC逆變這個環(huán)節(jié),但同樣存在PFC整流和DC/DC變換兩個環(huán)節(jié),而DC/DC變換因為有高頻變壓器的存在,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。現(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。

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