UPS電源系統(tǒng)作為順應電力市場需求發(fā)展起來的高技術產(chǎn)品，它具有明顯的電力保護功能：當市電斷電時，不間斷地向負載繼續(xù)供電；在市電不穩(wěn)定的時候，可以避免負載遭受欠壓、浪涌沖擊等的危害，并全面地改善供電質量；當供電系統(tǒng)（包括UPS）故障時，能給負載（特別是計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)）以全面的保護，并起到過載、短路、電池過放等防護，為負載提供一個穩(wěn)定的工作環(huán)境。

　　隨著IT系統(tǒng)逐步走向集中管理，企業(yè)對UPS電源保護系統(tǒng)的應用將更加深入。UPS的應用將呈現(xiàn)出從單機向冗余結構變化，從注重系統(tǒng)的可靠性向注重系統(tǒng)的可用性變化，從單純供電系統(tǒng)向保證整個IT運行環(huán)境變化等趨勢。而隨著信息技術、電子技術、控制技術的發(fā)展，各種先進技術已廣泛應用在UPS的設計開發(fā)和生產(chǎn)過程中，UPS的技術將出現(xiàn)以下六大發(fā)展趨勢。

　　智能化智能系統(tǒng)通過對各類信息的分析綜合，除完成UPS相應部分正常運行的控制功能外，還應完成對運行中的UPS進行實時監(jiān)測，對電路中的重要數(shù)據(jù)信息進行分析處理，從中得出各部分電路工作是否正常等功能；在UPS發(fā)生故障時，能根據(jù)檢測結果，及時進行分析，診斷出故障部位，并給出處理方法；根據(jù)現(xiàn)場需要及時采取必要的自身應急保護控制動作，以防故障影響面的擴大；完成必要的自身維護，具有交換信息功能，可以隨時向計算機輸入或從聯(lián)網(wǎng)機獲取信息。

　　數(shù)字化UPS采用最新的數(shù)字信號控制器（DSP）加以數(shù)字化的霍兒傳感器件，實現(xiàn)了UPS系統(tǒng)的100%數(shù)字化運行。還采用了多重微處理器冗余系統(tǒng)，用多個有獨立供應電源的微處理器來控制整流器、逆變器和內部靜態(tài)旁路，因而提高了系統(tǒng)的數(shù)字化程度和可靠性。

　　高頻化第一代UPS的功率開關為可控硅，第二代為大功率晶體管或場效應管，第三代為IGBT（絕緣柵雙極晶體管）。大功率晶體管或場效應管開關速度比可控硅要高一個數(shù)量級，而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應管大得多和快的多，使功率變換電路的工作頻率高達50kHz.變換電路頻率的提高，使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少，使UPS效率、動態(tài)響應特性和控制精度等大為提高。

　　冗余并機技術通過開發(fā)新的應用技術，可實現(xiàn)UPS內的多模塊冗余并機運行，不需另外加設中央控制部件，負載均分，某一模塊出現(xiàn)問題時，負載自動轉移，維修可帶電熱插拔，大大提高單臺UPS的供電可靠性。再加上多臺UPS組成的系統(tǒng)冗余運行，如果某一臺UPS單機發(fā)生故障，則被立刻關閉，其他的UPS系統(tǒng)會自動承擔全部負載，對負載不會產(chǎn)生任何影響。

　　集成化隨著信息化的發(fā)展，電源保護的應用領域不斷擴大和要求不斷提高，UPS要達到這些需求難以獨善其身，必須對整個用電系統(tǒng)所涉及的環(huán)節(jié)進行控制，UPS從初始的設備保護和系統(tǒng)保護的純后備電源技術發(fā)展到今天的信息保護、智能管理和整體機房集成一體化應用，其內涵已擴展到發(fā)電、配電、變換、不間斷電源、機房、動力設備、電力電纜、數(shù)據(jù)布線、環(huán)境監(jiān)控及系統(tǒng)管理等方面，已不是最初意義上的UPS，UPS設備只是該系統(tǒng)的核心部件。

　　從UPS的電源技術來看，在電源輸出特性的不斷優(yōu)化基礎上，對電源輸入特性的研究，使電磁兼容性、低諧波污染成為重要指標，諧波處理技術和電磁兼容設計可以改善電源對電網(wǎng)的負載特性，減少對其他設備的*，提高電源的源效應，綠色電源的概念開始為人們所注重。電子技術和計算機技術的發(fā)展，除了使UPS的電源性能得到極大提升外，其網(wǎng)絡管理可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，數(shù)字化電源控制技術使產(chǎn)品具備了定制功能，智能化的設計使其成為高度智能化的可監(jiān)、可控和自適應的設備。

　　一、參考依據(jù)

　　GB51348-2019民用建筑電氣設計標準

　　DL/T5491-2014電力工程交流不間斷電源系統(tǒng)設計技術規(guī)程

　　12SDX101-2民用建筑電氣設計計算及示例

　　二、術語

　　1.不間斷電源設備（UPS）

　　由變流器、開關和儲能裝置（蓄電池）等組合構成的，在輸入電源故障或消失時能維持負載供電連續(xù)性的電源設備。

　　2.在線式UPS

　　由變流器、靜態(tài)轉換開關和儲能裝置（蓄電池）等組成的一種電源設備，這種電源設備不管交流輸入電源中斷與否、電壓或波形符合要求與否，都能向負載提供符合要求的電源。

　　3.旁路

　　在UPS設備故障、臨時過載或停運檢修期間，為保證向負載供電而設置的供電回路。一般由隔離變壓器、調壓器、靜態(tài)轉換開關以及手動維修開關等組成。

　　4.并聯(lián)

　　一種UPS連接方式，由2臺或多臺UPS主機組成，其交流輸出端連接在一起作并聯(lián)運行，交流輸入端可并聯(lián)也可不并聯(lián)。

　　5.并聯(lián)冗余

　　由2臺或多臺并聯(lián)UPS主機來分擔負載，當其中1臺或幾臺UPS主機故障時，其余UPS可以承擔全部負載。

　　6.雙重化冗余

　　為滿足冗余配置的控制系統(tǒng)或雙電源負載的需要，設置的2套相互獨立的UPS系統(tǒng)，每套系統(tǒng)均由UPS主機、旁路和配電柜等組成，能為負載提供2路互為備用的電源。

　　7.靜態(tài)轉換開關

　　UPS中實現(xiàn)由逆變器向旁路或旁路向逆變器轉換的電子式快速轉換開關。

　　8.逆止二極管

　　阻止電流從UPS整流器流向蓄電池但允許電流從蓄電池流向UPS逆變器的器件，在UPS與其他系統(tǒng)共用蓄電池時使用。

　　9.電流峰值系數(shù)

　　當UPS輸出電流為周期性非正弦波電流時，非正弦波電流的峰值與其有效值之比。峰值系數(shù)的大小反映了UPS為非線性負載供電的能力。

　　10.切換時間

　　從逆變器供電切換到旁路供電或從旁路供電切換到逆變器供電所需要的時間。

　　11.功率校正系數(shù)

　　負載功率因數(shù)偏離UPS額定功率因數(shù)時，UPS實際能帶負載容量與額定容量比值。

　　12.降容系數(shù)（Kd）

　　當設備安裝地點大于海拔1000m時，UPS實際能帶負載容量與額定容量比值。

　　1.當用電負荷不允許中斷供電時或允許中斷供電時間為毫秒級的重要場所的應急備用電源，應設置UPS。

　　2.UPS宜用于電容性和電阻性負荷。

　　3.為信息網(wǎng)絡系統(tǒng)供電時，UPS的額定輸出功率應大于信息網(wǎng)絡設備額定功率總和的1.5倍，對其他用電設備供電時，其額定輸出功率應為最大計算負荷的1.3倍。

　　4.當選用兩臺UPS并列供電時，每臺UPS的額定輸出功率應大于信息網(wǎng)絡設備額定功率總和的1.2倍。

　　5.負荷的最大沖擊電流不應大于UPS裝置額定電流的1.5倍。

　　6.UPS的蓄電池組容量應由用戶根據(jù)具體工程允許中斷供電時間的要求選定。

　　7.UPS的工作制，宜按連續(xù)工作制考慮。

　　8.當UPS容量較大時，宜在電源側采取高次諧波的治理措施。

　　9.UPS的交流輸人端可配置輸人濾波器，并應符合下列規(guī)定：

　　1）滿載負荷時，輸入電流畸變率（THDi）宜小于5%，輸入功率因數(shù)應大于0.93。

　　2）半載負荷時，輸入電流畸變率（THDi）宜小于7%，輸入功率因數(shù)應大于0.90。

　　10.

　　UPS的輸出電壓波形應為連續(xù)的正弦波，并應符合下列規(guī)定：

　　1）滿載線性負荷時，電壓畸變率（THDu）應小于或等于2%。

　　2）滿載非線性負荷時，電壓畸變率（THDu）應小于或等于4%。

　　11.當UPS輸出端的隔離變壓器為TN-S、TT接地形式時，中性點應接地。

　　12.大容量UPS應具有標準通信接口，并應對第三方軟件開放。

　　13.大容量UPS宜具有對每節(jié)蓄電池監(jiān)測的功能，并能在監(jiān)視屏上顯示。

　　14.UPS宜分區(qū)域相對集中設置

　　15.當UPS的輸人電源直接由自備柴油發(fā)電機組提供時，其與柴油發(fā)電機容量的配比不宜小于1：1.2。蓄電池初裝容量的供電時間不宜小于15min。

　　16.UPS裝置應急供電時間

　　1）為保證用電設備按照操作順序進行停機，其蓄電池的額定放電時間可按停機所需最長時間確定，一般可取8~15min。

　　2）當有備用電源時，為保證用電設備供電連續(xù)性，其蓄電池額定放電時間按等待備用電源投入考慮，一般可取10~30min。設有應急發(fā)電機時，UPS應急供電時間可以短一些。