UPS拓撲結(jié)構(gòu)對供電系統(tǒng)高可用性的影響分析

四、UPS拓撲結(jié)構(gòu)：雙變換在線式UPS

　　真正的在線式或雙變換UPS產(chǎn)品(如圖4所示)是極受歡迎的UPS拓撲結(jié)構(gòu)。整流器將輸入交流電轉(zhuǎn)換為直流電，向UPS的內(nèi)部直流總線供電，輸 出逆變器將直流變換為交流，輸出穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電，向重要負載供電。正常運行期間，與直流總線連接的電池采用浮充充電。輸入電源超出規(guī)定范圍時，電池向逆 變器和重要負載供電。

　　雙變換在線式UPS配置優(yōu)點如下：

　　(1)重要負載與輸入交流電完全隔離。

　　(2)重要負載始終由輸出逆變器供電，而輸出逆變器始終由內(nèi)部直流總線供電。當輸入電源故障時，輸出電壓不會出現(xiàn)切換跌落，因為逆變器一直是通過直流輸入運行。輸入市電的電壓和頻率可能會變化，但雙變換UPS不會因此受到影響，因為整流器僅會

　　向直流總線提供直流電。例如，UL33系列UPS可長時間運行，甚至當電池輸入電壓比其標稱電壓低15%時，可再次向電池充電。它可在電壓比標 稱電壓低20%的情況下繼續(xù)運行，無須釋放電池電量。同樣，如果輸入頻率低于或超出規(guī)定范圍，整流器將繼續(xù)提供直流電，而輸出逆變器則繼續(xù)輸出50Hz電 源，而不使用電池供電。

　　(3)輸出逆變器通常配備有可以提供另外一根中性線的隔離變壓器。UPS從而可以實現(xiàn)電氣絕緣，并為負載提供共模噪聲保護。

　　(4)雙變換UPS內(nèi)置雙輸入接線結(jié)構(gòu)，即分別具有整流器輸入和旁路電路輸入接線端子。用戶可能會為安裝的方便而選擇單輸入型UPS，但雙輸入 UPS產(chǎn)品容錯性更高。(5)真正的雙變換UPS可用于雙總線電源系統(tǒng)，在所有運行模式下，該系統(tǒng)內(nèi)的雙變換UPS與指定的參考源同步：市電、電池或備用 發(fā)電機運行模式。

　　(6)輸入電源線出現(xiàn)故障，將導致UPS進入電池供電模式，此時UPS整流器將防止電流由直流總線向前級的輸入端反灌。

　　五、結(jié)論

　　所有UPS拓撲結(jié)構(gòu)都能提供斷電保護，在當前的電源保護行業(yè)發(fā)揮著一定的作用：

　　(1)離線式UPS是一個操作簡便、費用較低的斷電保護解決方案。僅適用于單相工作計算機應用。

　　(2)互動式UPS性能較之離線式有很大提高，但仍然無法完全消除所有市電和油機帶來的故障和干擾，可以為小型網(wǎng)絡(luò)應用提供一定的電源調(diào)節(jié)。可適用于單相計算機和非重要服務(wù)器應用。

　　(3)具有功率因數(shù)校正功能的在線互式UPS為小型網(wǎng)絡(luò)應用提供較好的電源調(diào)節(jié)。適用于單相工作站和非重要服務(wù)器應用。不適用于工廠內(nèi)的三相應用。

　　(4)雙變換UPS性能最佳，提供所有電源故障保護。建議用于所有重要的單相及三相應用，尤其是高可用性和全天候不間斷運行應用。