探究UPS常见供电方式及运行方式

探究UPS常见供电方式及运行方式

戴忠平

易事特集团股份有限公司 广东东莞 523000

摘要：随着社会经济的快速发展，不论是工业化生产还是制造等行业对电力资源的需求也越来越高，为了保障连续供电以及安全用电，UPS电源开始在电力系统提供有效的保障。UPS称为不间断供电系统，在很多国家的交通、医疗、通信以及金融等领域发挥着巨大的作用，在科学技术的影响下，智能型的UPS相比传统供电方式会更加可靠，还与国家节能环保的战略相适应，有利于可持续战略的发展。在新时期电力电子技术和信息技术的作用下，UPS已经在越来越多的企业中应用。从研究和实践情况来看，UPS具有独特的供电优势，文章将会对UPS常见供电方式及运行方式展开分析，以供参考。

关键词：UPS电源；供电方式；运行方式

前言

近些年，信息社会在计算机技术的实践下悄然而至，这对工业化的生产和制造等产生了显著的影响。UPS的出现也是为了更好的适应信息社会，如今电子设备的种类和功能层出不穷，但归根到底需要供电电源才能完成相应的操作，否则不仅会造成系统停机，还可能会造成电子设备出现故障，产生难以估量的经济损失和风险隐患。

一、UPS常见应用环境

1、普通电力控制环境

UPS（不间断电源）在普通电力设备的供电环境中起到了重要的作用，它可以提供稳定的电源，以保护关键设备免受电网波动、电压暂降或停电等问题的影响。一些工业生产厂家利用UPS的电源优势，并在智能仪表上进行优化和创新。通过与智能仪表的结合，可以实现对电力负载的监测、管理和优化，提高能源利用效率，减少能源浪费。

普通电力控制下的UPS电源会具备四个方面的优势，第一点是适应性强，普通电力控制下的UPS电源可以更好地适应各种负载类型。它能够根据负载的需求进行动态调整，以提供更高效、更精确的供电，无论是对于恒定负载、非线性负载还是瞬态负载，都能快速响应并提供稳定的电力输出；第二点是负载容量提升上的优势，普通电力控制下的UPS电源在中小功率范围内具有更高的精准性和可靠性，能够更好地满足负载需求；第三点是供电质量较高的优势，普通电力控制下的UPS电源能够实现更大的输出，从而降低电力供给的失真度，提高供电质量。它能够提供更稳定、更纯净的电力，减少电力波动和干扰，保护负载设备的正常运行；第四点是供电的可靠性优势，普通电力控制下的UPS供电方式是由单线转为并联的形式，在此基础上供电的可靠性也会更有保障。

2、信息化建设应用环境

在开展电力系统信息化建设过程中应用的UPS电源供电方式，会在实践过程中基于信息化建设进行优化调整。信息化建设应用环境中的UPS是作为信息和数据的电源保障设备而存在，整个系统可以借助UPS电源为电力系统设置保护措施和方案，同时UPS的高效率、高质量、高性能等优势同样可以为信息化建设应用环境提供更加专业的服务，为大数据的保存和传输保驾护航。

二、UPS常见供电方式

对于非关键性设备，而是一般功能的小型网络或计算机设施，可以采取单台UPS的供电方式，既能满足复杂需求，也能在可靠性上提供保护。对于中大型的网络或计算机设施来说，不仅配套的设备数量很多，电力系统影响的范围也比较广，一旦发生断电等问题造成的后果会非常严重，这时单台UPS的供电方式已经不能满足该情况的基本要求，需要采取多机冗余的供电方式为电力运行提供保障。

1、串联备份的供电方式

串联备份是一种常见的UPS供电方式，其中备用UPS作为主机的旁路备份。当主机的逆变器输出发生故障时，系统可以自动切换到备用UPS的逆变器，以确保供电的连续性、可靠性和稳定性。

2、输出主从备份的方式

输出主从备份是用于提供电力冗余和保护关键设备免受电力故障的影响，它通常由一个主UPS和一个或多个从UPS组成。在输出主从备份中，主UPS负责提供电力给关键设备，而从UPS则处于待命状态。当主UPS发生故障或停电时，从UPS会立即接管并提供电力，以确保设备的连续供电。主UPS和从UPS之间通过并行连接进行连接，以便在主UPS故障时无缝切换到从UPS。这种并行连接可以通过电缆或电线进行，以确保电力传输的可靠性和稳定性。

3、冗余并联的供电方式

在采取冗余并联的供电方式时，需要将两台UPS同时连到并联柜上，让二者的输出可以在并联柜上实现并联的状态，让整个负载电流实现共同均分的效果，并联的UPS没有主备的区别，当其中一台电源出现故障时，会自动退出并联系统，另一台UPS则会负载电流的100%，电力系统的供给也不会间断，在故障排除之后，这台设备就可以在此并联到并联柜上，为负载进行冗余供电的输出。

三、UPS常见运行方式

1、UPS单机运行方式

UPS单机运行方式的结构会较为简单，也就是由一台UPS为负载进行供电，但是一旦该UPS出现问题或者故障要进行维修，就会对负载的供电稳定性造成影响。于此同时，当发生故障的UPS可以从主路转为旁路，没有让供电造成中断，其主机内部由于无法断电，在维修UPS时也会存在一定的安全风险和隐患。为了降低检修工作的危险性，可以UPS单机运行的线路上增加一个外接旁路的开关，在检修故障时可以将发生故障的UPS与电路进行隔离。

UPS单机运行方式可以分为四种，分别是正常运行方式、蓄电池运行方式、自动旁路运行方式以及手动旁路运行方式。正常运行方式也称为整流器运行方式，会在主路电源和旁路电源位置加上开关，UPS负载由主路电源经过整流器、逆变器等完成供电工作，为了便于故障处理，维修旁路的开关要在自动位。蓄电池运行方式在应用过程中，可以在正常工作电压不稳或者整流器发生问题时由蓄电池直流系统用过逆变器接入负载，完成持续供电的工作。应用自动旁路运行方式时，可以在逆变器发生过问题的情况下通过开关自动切换到旁路继续供电，旁路系统的电源来自于备用的UPS，经过隔离、降压、调压等操作送至UPS主母线。而手动旁路运行方式则是在出现故障时，通过手动操作的方式切换开关的状态，让发生问题的UPS设备退出，再将主母线切换到旁路交流电完成系统供电。

2、UPS双机运行方式

UPS双机运行方式可以分为三种，分别是主从热备运行方式、双机并联运行方式以及单双机运行方式。

主从热备运行方式是一种将一台UPS的输出接入另一台UPS的旁路电源的应用方式。通过这种方式，当主UPS的电池放电结束并切换到旁路电源时，另一台UPS可以通过逆变器继续提供稳定的输出电源，从而延长供电时间并提高供电系统的稳定性。在采用双机并联的UPS运行方式之后，可以让其中一台发生故障时，由另一台全面承受负载，只有在双机都出现问题之后，负载才会转旁路静态开关，维修工作也更加便捷。双单机UPS运行方式之下，结构上较为简单，由四路电源同时进行供电，可以实现无间断的负载供电效果，也能在多台UPS间完成切换，设备之间不需要通讯连接，也降低了操作失误的可能性，为旁路电源降低了的压力。

结束语：

综上所述，UPS从最开始的机械飞轮式，经历了数十年逐渐发展为智能型产品，质量不断提升，性能也越来越出彩，应用的技术有设计电子电力技术、智能化技术以及控制技术等，用途也由单一的计算机供电升级为给各个领域的大型设备提供供电需求和应急资源储备，因此开展UPS供电方式和运行方式的研究非常必要。

参考文献：

[1]赵俊华.浅谈UPS 50kVA智能不间断电源在无线发射台站的应用与维护[J].数字传媒研究,2023,40(09):60-62.

[2]吴治勇，李晓利，杨乐.提升一体化电源稳定运行技术的研究[J].企业科技与发展,2023,(08):33-35+39.