高頻機結(jié)構(gòu)UPS將是今后的發(fā)展方向

      1工頻UPS和高頻UPS的一般概念

　　靜止變換式工頻機結(jié)構(gòu)UPS技術(shù)出現(xiàn)在上個世紀(jì)70年代,，毫無疑問在當(dāng)時屬于尖端技術(shù),，幾十年間也為電力電子技術(shù)領(lǐng)域作出了不朽的貢獻，有口皆碑,。一般說任何技術(shù)的先進性是相對而言,，任何先進的產(chǎn)品也有其一定的適用期,。隨著IT技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，工頻機UPS組件暴露出它的缺點,，比如體積大,、重量大、功耗大和輸入功率因數(shù)低等不利因素大大影響了數(shù)據(jù)中心的可靠性,。在歷史發(fā)展中總是遵循這樣一個規(guī)律:每當(dāng)一種技術(shù)阻礙生產(chǎn)力發(fā)展時,，就會有一種新的技術(shù)將其代替。

　　2高頻UPS與工頻UPS相比所具有的優(yōu)點

　　(1)輸入功率因數(shù)高

　　工頻機UPS一般在200kVA以下的輸入電路都采用了晶閘管6脈沖整流,，輸入功率因數(shù)不超過0.8,，諧波電流有30%之大。如果前面接發(fā)電機,，發(fā)電機的容量至少要3倍于UPS的容量,；如果是單相小功率UPS，發(fā)電機的容量至少要5倍于UPS的容量,。

　　任何容量的高頻機UPS的輸入功率因數(shù)都可做到0.99以上,諧波電流小于5%,前置發(fā)電機的容量理論上和UPS功率相同,大大減少了投資和占地面積等,。尤其是對市電的充分利用具有良好的經(jīng)濟意義和社會意義。

　　(2)本身功耗小

　　若要求工頻機輸入功率因數(shù)為0.95以上時,必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流,如圖1所示,。使得工頻機UPS的效率比高頻機UPS低5%,。同為100kVA的容量時,工頻機UPS每年要比高頻機UPS多消耗5萬度電!

　　圖1高輸入功率因數(shù)下的工頻機UPS和高頻機UPS結(jié)構(gòu)方框圖

　　(3)對外干擾小

　　工頻機UPS產(chǎn)生電噪聲和機械噪聲。電噪聲影響機器的穩(wěn)定度,機械噪聲影響人的身心健康,降低工作效率,。而高頻機UPS工作在20kHz以上,20kHz是人耳聽不到的頻率,使工作環(huán)境安靜下來,。又由于高頻機UPS的輸入功率因數(shù)高達0.99以上,對外干擾幾乎為零,。

　　(4)體積小、重量輕

　　工頻機UPS由于有了輸出變壓器和適應(yīng)50Hz的電感電容等低頻器件使得體積,、重量都很大,。比如某品牌200kVA工頻機UPS重1 380kg,而同一廠家的250kVA高頻機UPS重量只有830kg。

　　(5)全數(shù)字技術(shù)

　　工頻機UPS當(dāng)初采用的是模擬技術(shù),現(xiàn)在一般發(fā)展為數(shù)字與模擬相結(jié)合的技術(shù),。模擬技術(shù)的可靠性要比數(shù)字技術(shù)低,。而高頻機UPS技術(shù)是一種全數(shù)字化技術(shù),可靠性是很高的。

　　(6)對電網(wǎng)的適應(yīng)能力強

　　工頻機UPS對于適應(yīng)輸入電壓±15%的變化已很不易;而高頻機UPS甚至適應(yīng)輸入電壓±30%以上的變化,這又大大延長了電池的壽命,。

　　3高頻UPS與工頻UPS的現(xiàn)狀

　　因為高頻機UPS對技術(shù)與工藝以及生產(chǎn)手段的要求非常嚴(yán)格,一般也不容易仿制,20kHz以上的高頻機UPS容量都小于100kVA,只有少數(shù)制造廠的技術(shù)真正過關(guān),并且已顯示出強大的生命力,。在大功率范圍雖然不能做到20kHz,但可以采用高頻機結(jié)構(gòu),比如用IGBT高頻整流(相對于50Hz而言),頻率一般在15kHz以下,多數(shù)廠家已可做到200kVA,但也有佼佼者,比如秀康10年前就可做到8kHz/480kVA,伊頓9395也可做到15kHz/1200kVA,并已成為美國的軍方指定產(chǎn)品。這說明高頻機結(jié)構(gòu)UPS技術(shù)早已成熟,。在我國軍方和金融等重要部門也紛紛采用,并收到了良好的效果,。

　　當(dāng)然工頻機結(jié)構(gòu)UPS在這種情況下的日子會越來越艱難,好在是還有那么一批廠家的高頻機結(jié)構(gòu)UPS沒有過關(guān),還得主推工頻機UPS,作為市場手段多說一些當(dāng)前用工頻機UPS更合適之類的語言,多說一些工頻機的好處和多找一些高頻機的缺點均屬正常現(xiàn)象,這可以理解,也可能是認(rèn)識問題,。但不要認(rèn)為工頻機UPS技術(shù)永遠(yuǎn)不落后,。從科學(xué)發(fā)展觀來說,以后一段時間內(nèi)無疑是高頻機UPS的市場。不可否認(rèn),高頻機UPS同樣也有退出歷史舞臺的一天,當(dāng)然那是后話,。

　　4結(jié)束語

　　現(xiàn)在有一種說法:高頻機UPS和工頻機UPS是兩個發(fā)展方向,。這就使人糊涂了:難道效率低的產(chǎn)品也是發(fā)展方向?難道節(jié)能減排還允許其產(chǎn)品反向發(fā)展?難道耗費資源和笨重的產(chǎn)品也是發(fā)展方向?

　　總之,這種觀點不外乎說:高頻機UPS與工頻機UPS并存;節(jié)能減排與浪費能量和資源并存;先進與落后并存…所謂技術(shù)上的并存應(yīng)該是不可替代的,比如自行車雖然比汽車跑得慢,但它們在一定程度上是互相不可替代的;而這里的UPS技術(shù)卻是可以完全替代的啊。這就像汽車2型可以替代1型,3型可以替代2型一樣順理成章,。