不間斷電源(UPS)實現電能變換和功率傳遞，是一種技術含量高、更新換代快的產品，現已廣泛應用在工業、能源、交通、金融、信息、航空、國防、教育、文化等領域。隨著電信技術、通信網絡的智能化改造和IDC(主機托管)等業務的飛速發展，采用交流供電的設備大量增加。通信行業標準YD/T1095《通信用不間斷電源-UPS》第一版于2000年及時頒布實施，為我國UPS設備的研發、生產、測試、工程設計、驗收和維護管理提供了技術依據。
1、UPS相關的通信行業標準
UPS在通信行業的作用越來越重要，TC4將其作為重要課題進行研究，與其相關的行業標準有：
——YD/T1095-2008通信用不間斷電源(UPS)；
——YD/T1963.4-2009通信局(站)電源設備維護技術要求 第4部分：不間斷電源(UPS)系統；
——通信用模塊化不間斷電源技術條件。
1.1 YD/T1095-2008
YD/T1095的第一版是2000年頒布實施的，為運營商選型提供了重要的質量檢驗依據，去年在總結多年應用經驗的基礎上，并根據UPS的技術發展和產業現狀，對YD/T1095-2000進行了修訂，YD/T1095-2008的主要指標如表1所示。
從表中可以看出，輸入功率因數、輸入電流諧波成分及輸出電壓穩壓精度與舊版指標相比均有較大提高，前兩項Ⅰ、Ⅱ類指標基本不變，但刪除了Ⅲ類指標，因此提高了合格的門檻；小功率UPS的效率由80%提高到82%，增加了≥60kVA機型半載時的效率指標；輸出電壓波形失真度分別規定了阻性和非線性兩種負載條件下的指標要求(2000版只規定線性負載情況)。這些是比較關鍵的指標，每次運營商選型測試都非常重視，提高能效指標符合節能減排、綠色環保的發展方向。
1.2 UPS維護技術要求
UPS是保證通信供電連續性的主要設備，其可靠運行是確保通信安全的關鍵。它和其他通信設備一樣也存在失效和冗余等問題，設計、安裝、使用、維護等各個方面對產品的性能和壽命均有較大影響，尤其在維護上必須及時發現和處理各種故障，才能延長UPS的使用壽命，確保通信系統的安全運行。
(1)UPS的維護項目與要求
標準中的重點維護項目有：
——UPS和機房應保持清潔，風扇、過濾網的通風順暢都是非常重要的，否則影響散熱效果；
——定期測量元器件和部件、蓄電池連接條的溫升等，及時發現安全隱患；
——定期測量UPS的輸入線電壓、輸入相電壓、輸入頻率、輸入電流諧波成分、輸入功率因數、效率、輸出相電壓、輸出頻率、輸出火線-零線波形、蓄電池的充電電流等參數，應符合相關要求；
——對于并聯冗余系統，應定期檢查負載均分性能。
(2)現場驗收項目與要求
由于認證檢測的局限性，往往無法全面考察并機工作性能，尤其是大功率UPS，樣品準備非常困難，因此在UPS維護要求中強調了現場驗收項目和要求，首先應核查前后級配電開關容量的額定值或整定值、功能等是否滿足負載的正常要求，輸入/輸出線徑是否符合標準、接法正確且標識清楚，并按照YD/T1095-2008的要求測試電氣性能和功能。在現場，由于多臺UPS設備已安裝到位，連接完成，在正式使用前充分試驗并機功能是很有必要也是可行的，方法如下：
——UPS并機工作帶半載，記錄各臺輸出電流，計算并機負載電流不均衡度；
——分別關閉一臺或多臺UPS，再重新投入，檢查輸出電壓波形有無明顯變化；
——UPS并機工作帶半載，分別關閉各臺UPS市電、旁路輸入開關，模擬市電停電，再恢復市電供電，檢查UPS輸出電壓波形有無明顯變化；
——UPS并機工作帶半載，然后轉到油機供電，再倒回市電供電，檢查UPS輸出電壓波形有無明顯變化，測量UPS的頻率跟蹤速度。
(3)關鍵器件及其壽命
這部分提示用戶在UPS的工作年限內，不能忽視關鍵器件的維護和更換：
——濾波電解電容的實際工作壽命一般與環境溫度、工作電壓、紋波電流或諧波電流等因素有關，濾波電解電容的建議工作年限為6～7年，5年后或根據設備的要求進行更換，電容若出現防爆閥開裂、外表鼓脹或漏液等現象應立即更換；
——風扇的建議工作年限為6年，5年后宜進行更換，日常維護中應檢查風扇轉速和噪聲，異常時應立即更換。
1.3 模塊化UPS
(1)模塊化UPS的優點
模塊化UPS由于具有以下優點，近幾年在通信行業的應用逐步增多：
——可擴展性：擴容升級方便；
——可維護性：具有在線熱
——綠色節能：效率高、輸入電流諧波成分低；
——性價比高：降低用戶初期購置費用、日后擴容維護及設備的運營成本；
——可用性高：可有效降低平均修復時間MTTR，提高供電系統的可用性。
(2)模塊化UPS的定義
模塊化UPS具有“N+X”的架構特性，由輸入配電、輸出配電、功率模塊、監控模塊等組成，其中功率模塊在機械上具有獨立的框架結構和完整獨立的功率變換功能，系統電路拓撲如圖1所示。
(3)關注問題
該標準制定過程中考慮了以下重點課題:
——熱插拔功能:提高系統的易維護性，在冗余允許的情況下可以進行在線維護，實現“零維修時間”；
——各模塊的故障隔離性和抗沖擊能力：要求具有故障功率模塊自動退出功能，系統運行中，故障功率模塊應自動退出運行，不影響系統其他部件的正常工作，保障供電安全；
——對各種電流不均衡度、環流等參數進行詳盡的規定：如輸入電流不均衡度、旁路電流不均衡度、輸出電流不均衡度、輸出空載環流度等。
2、UPS測試情況分析
UPS的輸入功率因數、輸入電流諧波成分、電壓波形失真度、電源效率是運營商選型測試時都非常重視的。這些參數除了與元器件質量及匹配有關外，還與工作原理、電路形式及設計有很大關系。
2.1 高頻機與工頻機的比較
UPS的整流部分按照設計電路工作頻率的不同可分為高頻機和工頻機。高頻機采用較高工作頻率的PWM電路原理及微處理器控制技術，工頻機采用傳統的模擬電路原理。兩者除了體積、重量的差異比較明顯外，在指標參數方面也有所不同，圖2示出了兩者在輸入功率因數、輸入電流諧波成分、輸出波形失真度、電源效率等參數的統計數據，工頻機的外置濾波器使效率下降1%左右。兩者的選擇要根據客戶的需求、安裝環境、負載情況等條件權衡考慮。
2.2 整流模式的比較
UPS整流器的工作原理可分為IGBT整流、6脈波模式為主、12脈波模式為主及可控整流+IGBT升壓電路，圖3中示出了各種整流模式的UPS在滿載、輕載、阻性負載、非線性負載條件下的四個參數的統計數據，不同工作原理UPS的輸出參數差異較大。
2.3 濾波方式的比較
UPS的濾波方式對其技術指標的影響也很大，圖4中示出了無濾波、只有無源濾波及無源濾波+有源濾波等三種模式的UPS在滿載、輕載、阻性負載、非線性負載條件下的四個參數的統計數據。
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