ups的應(yīng)用【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　電氣工程及自動化</b></p><p><b>　　UPS的應(yīng)用</b></p><p>　　摘要：電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生電涌，高壓尖脈沖，暫態(tài)過電壓，電壓下陷，電線噪聲，頻率偏移，持續(xù)低電壓，市電中斷等現(xiàn)象…。這些都會對計

2、算機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的正常工作和安全造成了危害。怎樣有效地為計算機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備提供高質(zhì)量的電源供應(yīng)，并對各種電網(wǎng)危害進(jìn)行有效屏蔽一直都是電源設(shè)計者關(guān)注的問題。UPS的英文全稱是Uninterruptible Power Supply，即不問斷電源系統(tǒng)，它是一種介于交流電網(wǎng)和關(guān)鍵負(fù)載之間的電力電子裝置。它是一種能為負(fù)載提供連續(xù)電能的供電系統(tǒng)，其基本功能是當(dāng)供電電源(市電)失電時保證對負(fù)載不問斷地供電、確保關(guān)鍵負(fù)載連續(xù)正常運(yùn)行”。它是應(yīng)計算機(jī)技術(shù)、

3、信息技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的需要而產(chǎn)生的。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展、電力技術(shù)的綠色革命化、各種各樣用電設(shè)備的增多以及IT業(yè)的發(fā)展，UPS技術(shù)得到了迅速發(fā)展，UPS的應(yīng)用領(lǐng)域也迅速擴(kuò)大。在銀行、證券、醫(yī)療、軍事、航空航天等領(lǐng)域，UPS已經(jīng)成了標(biāo)準(zhǔn)配置”[1]。</p><p>　　關(guān)鍵詞：UPS 不間斷電源</p><p>　　1. 不間斷電源(UPS)概述</p><

4、p>　　不間斷電源（UPS）用來提供清潔和不間斷電源關(guān)鍵負(fù)載例如，計算機(jī)，醫(yī)療/生命保障系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，工業(yè)控制等，在任何正常或異常市電條件下，包括從幾毫秒的時間中斷達(dá)幾個小時。[11]它是一種含有儲能裝置，以逆變器為核心組成部分的恒壓恒頻電源設(shè)備，主要用于給單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或者其他重要設(shè)備提供不間斷、高質(zhì)量的電力供應(yīng)以及作為機(jī)場、電站、醫(yī)院、銀行等重要部門的備用電源。顧名思義，不間斷電源可以給用電設(shè)備提供連續(xù)不間斷的電能；

5、保證電能供應(yīng)的可靠性。然而，供電中斷只是電網(wǎng)故障之一，電網(wǎng)中存在各種污染和干擾也是造成用電設(shè)備損壞或工作異常的主要原因。因此，不間斷電源還必須能夠消除電網(wǎng)對用電設(shè)備的干擾，給用電設(shè)備提供高質(zhì)量的電能。也就是說，輸出電能的高可靠性和高質(zhì)量是對不間斷電源(UPS)最基本的要求。[2]</p><p>　　1.1 UPS的幾種分類</p><p>　　UPS的分類可分為1）后備式，2）在線式,3

6、)在線交互式。[2] </p><p>　　1.2 UPS的應(yīng)用</p><p>　　1.2.1在太陽能電池板中的應(yīng)用</p><p>　　下圖為一種基于太陽能電池板的不間斷電源電路圖</p><p><b>　　[3]</b></p><p>　　1.2.2用于UPS的兩級式蓄電池充電器設(shè)計&l

7、t;/p><p>　　該UPS采用了16節(jié)12V／7Ah的密封式鉛酸蓄電池串聯(lián)．蓄電池組的最低電壓為170V，浮充電壓為220V．均充電流為1A．最大輸出功率為220W。該UPS為充電器提供的直流輸入電壓范圍在180～315Vo考慮到工作的可靠性以及便于功率擴(kuò)展．應(yīng)將充電器的輸入輸出側(cè)電氣隔離。對于傳統(tǒng)的單級式結(jié)構(gòu)Ⅱ一，要在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)最高的輸出電壓，變壓器的升壓比要按最低輸入電壓、浮充電壓輸出以及最大輸

8、出功率的情況來取值，這樣次級二極管的電壓應(yīng)力會比較高。</p><p><b>　　[4]</b></p><p>　　1.2.3模塊化UPS的應(yīng)用</p><p>　　模塊化UPS電源是由：機(jī)架、N個UPS功率模塊、靜態(tài)開關(guān)模塊、集中顯示通信模塊以及蓄電池組共同組成的不問斷供電設(shè)備。其結(jié)構(gòu)特點：USP功率模塊除具備AC—DC、DCAC轉(zhuǎn)換功能

9、以外，它的集中顯示通信、靜態(tài)開關(guān)也應(yīng)該是模塊化的設(shè)計，也就是系統(tǒng)的顯示通信、靜態(tài)開關(guān)可以脫離系統(tǒng)，而不影響系統(tǒng)對負(fù)載的供電。</p><p>　　模塊化是今后UPS電源的發(fā)展趨勢以成為業(yè)內(nèi)共識。與傳統(tǒng)的塔式機(jī)比較，模塊化UPS不僅在性能指標(biāo)上有了很大提高，而且在可靠性、可維護(hù)性、可用性、投資有效性都有顯著的提升，其中用戶最為關(guān)注的可靠性由于功率模塊的多次冗余得以從根本上解決。模塊化UPS與傳統(tǒng)UPS相比主要具有以

10、下優(yōu)勢：冗余高可靠性：杜絕出現(xiàn)重大惡劣事故。容量配置的靈活性：擴(kuò)容升級零風(fēng)險?？删S護(hù)性：在線熱插拔，無需轉(zhuǎn)旁路。高效節(jié)能、綠色環(huán)保性：對電網(wǎng)無污染。投資有效性：降低用戶初期和擴(kuò)容及運(yùn)營成本。[5]</p><p>　　1.2.4局域網(wǎng)UPS的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)在的在線互動式UPS都具備通過RS232/ RS485或者是以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口與計算機(jī)進(jìn)行通訊的功能，配合相應(yīng)軟件就能對UP

11、S 進(jìn)行本地／遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大提高了UPS 的可用性。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信事業(yè)迅猛發(fā)展的推動下，當(dāng)今的UPS已在大量引進(jìn)微處理器監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展成為智能化UPS。所謂“智能化UPS”是指在UPS主機(jī)上增設(shè)通信接口，利用它經(jīng)過專用的通信電纜或經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器等與計算機(jī)服務(wù)器、路由器、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備上相對應(yīng)的通信接口相連，建立起雙向通信調(diào)控管理功能，并安裝能適應(yīng)各種操作平臺的電源監(jiān)控軟件，管理UPS的運(yùn)行、操作，提高UPS效能的供電系統(tǒng)。智能化U

12、PS能實時監(jiān)視UPS的輸入、輸出電壓，輸入、輸出頻率，輸出電流，電池電壓，UPS主機(jī)溫度等運(yùn)行參數(shù)，在UPS故障或電池供電規(guī)定時間后將計算機(jī)中的數(shù)據(jù)自動存檔，退出并關(guān)閉系統(tǒng)，能通過傳呼、E－mail等方式通知系統(tǒng)管理人員等。對于網(wǎng)絡(luò)化智能UPS還必須配置相應(yīng)的網(wǎng)卡，將UPS管理納入網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中來。為了達(dá)到UPS對整個局域網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的目的，UPS的智能化管理功能顯得尤為重要。因此，內(nèi)部配置微處理器的智能化UPS是當(dāng)今UPS發(fā)展的&l

13、t;/p><p>　　1.2.5在休閑設(shè)施的應(yīng)用</p><p>　　如大型體育場：許多領(lǐng)先的體育場館都安裝了Chloride 的不間斷電源系統(tǒng)（UPS），讓觀眾能夠充分享受觀看比賽的樂趣而不至被停電所打擾。同時還提供了對場館安全系統(tǒng)的保護(hù)。（UPS）被廣泛應(yīng)用于不同的方面，包括[7]</p><p><b>　　1）記分器</b></p&g

14、t;<p><b>　　2）售票系統(tǒng)</b></p><p><b>　　3）照明設(shè)施</b></p><p><b>　　4）安全系統(tǒng)</b></p><p><b>　　5）管理系統(tǒng)</b></p><p>　　1.4.5 UPS不但直接

15、用于計算機(jī)上，凡配有計算機(jī)的設(shè)備（如醫(yī)學(xué)上的CT、供應(yīng)站的儀表等）、雷達(dá)站、軍事通訊系統(tǒng)、程控電話系統(tǒng)、外科手術(shù)室等，均使用UPS代替發(fā)電機(jī)作后備供電使用。 UPS具有以下幾項基本功能： </p><p>　　1電網(wǎng)電壓正常時，市電電壓通過UPS穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，性能好的UPS本身就是良好的交流穩(wěn)壓器；同時它還對機(jī)內(nèi)的電池進(jìn)行充電，貯存后備能量。 </p><p>　　2電網(wǎng)電壓異常時

16、（欠壓、過壓、掉電、干擾等）UPS的逆變器將電池組的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能維持對負(fù)載的供電。</p><p>　　3)UPS在電網(wǎng)供電和電池供電之間自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換，確保對負(fù)載的不間斷供電。一般的電腦設(shè)備允許有很小的電力間斷（切換時間10ms以內(nèi)），但精密的電腦設(shè)備和通信設(shè)備不允許電力有間斷（切換時間0ms），所以應(yīng)確認(rèn)你需要的UPS切換時間究竟是多少。1.5數(shù)字PID控制技術(shù)。[8]</p><

17、p>　　1.3 UPS智能化</p><p>　　在智能UPS控制技術(shù)研究領(lǐng)域中，UPS逆變器的數(shù)字控制技術(shù)成為了當(dāng)前逆變器的一個研究熱點，出現(xiàn)了多種逆變器數(shù)字化控制方法，包括數(shù)字PID控制、狀態(tài)反饋控制、無差拍控制、重復(fù)控制、模糊控制等，有力地推動了UPS技術(shù)的發(fā)展。在UPS逆變器控制中，最常用、最簡單的方法是PID控制，具體實現(xiàn)方式包括電壓瞬時值反饋控制和電壓電流雙閉環(huán)反饋控制，電壓瞬時值反饋的控制策略

18、優(yōu)點是只使用了一個電壓傳感器，缺點是系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性不好，跟蹤特性是很好，波形質(zhì)量欠佳。改善電壓源逆變器的動態(tài)特性的方法之一是增jJll一個電流閉環(huán)。在這種控制策略巾，濾波電容的電流(也就是輸出電壓的微分)作為一個反饋變量引入到控制系統(tǒng)中，達(dá)到改善輸出波形質(zhì)量，它必須使用一個霍爾傳感器來檢測濾波電容電流，但是增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。[9]</p><p>　　1.4 UPS的選用：從10個方面考慮[10]<

19、;/p><p><b>　?。?）電源結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　?。?）解決方案</b></p><p><b>　　（3）負(fù)載要求</b></p><p><b>　?。?）可用性</b></p><p><b&g

20、t;　?。?）可擴(kuò)展性</b></p><p><b>　?。?）配電</b></p><p><b>　　（7）可管理性</b></p><p><b>　?。?）安裝和維護(hù)</b></p><p><b>　?。?）預(yù)算</b></p

21、><p>　?。?0）拓展銷售機(jī)遇</p><p><b>　　2. 總結(jié)</b></p><p>　　UPS(uninterruptible Power Supply)即不問斷電源，是一種介于交流電網(wǎng)和關(guān)鍵負(fù)載之間的電力電子裝置。數(shù)字化控制是UPS發(fā)展的重要方向，DSP(Digital Signal Processor)的特點是運(yùn)算速度快，它可以

22、實現(xiàn)對UPS的實時控制。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 基于DSP在線式UPS不間斷電源控制系統(tǒng)的研究[EB/OL],[2010-03-01].</p><p>　　http://www.eefocus.com/article/10-03/43224010803275WEU.html</p>

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24、07年44卷第8期:57-59</p><p>　　[5] 王桃友. 模塊化UPS電源的發(fā)展和應(yīng)用[J].貴州電力電子技術(shù),2010年第8期：38-40</p><p>　　[6] 局域網(wǎng)UPS的應(yīng)用[EB/OL],[ 2007-11-09]http://www.pcdog.com/a/06/12/i280227.html</p><p>　　[7] UPS應(yīng)用-休

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26、8</p><p>　　[9] 林娜.淺談智能UPS控制技術(shù)[J].內(nèi)蒙古石油化工,2008年第22期:86</p><p>　　[10] 伊頓電源公司.選購UPS的十大要素.[J].Ups應(yīng)用,2010年8期:19-20</p><p>　　[11] Bong-Hwan Kown,Jin-Ha Choi, Tae-Won Kim. Improved single-