UPS系统选型

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1.选择UPS系统考虑的因素和步骤
选择特定类型和配置的UPS系统取决于以下几个因素：①功率要求；②功率因数；③成本；④尺寸和重量；⑤电网环境；⑥可靠性；⑦保护；⑧电能质量要求等级；⑨电池组的大小。
选择UPS系统的过程包括7个步骤：①确定UPS系统的需求；②计算UPS系统的功率；③选择UPS系统的类型；④选择UPS系统的配置；⑤UPS系统的安全性；⑥UPS系统的可用性；⑦UPS系统的经济性。图1为UPS系统的选择流程图。

图1 UPS系统选择流程图
2.确定UPS系统的需求
UPS系统的选择在很大程度上取决于系统的应用场合。应用在医疗、军事、民航、通信等场合的重要设备不容许有任何供电中断的情况出现，此时就需要UPS系统提供不间断的电源直到公共电网恢复供电。对各类数据中心而言，在整个设备掉电前UPS系统必须提供短时间的电源以供数据设备进行备份等操作。电力公司的商业停电历史记录可以更好地提供有关UPS系统选择的统计数据。
3.计算UPS系统的功率
需要诸如负载容量、功率因数、浪涌电流、负载电压、相数和频率以及备用时间的规范来确定UPS系统的大小。对于单相系统，负载容量可以计算为(UI)/1000；对于三相系统，负载容量可以计算为(1.73UI)/1000。负载功率因数应在0.7～1的范围内，具体取决于负载的性质。电池大小取决于负载大小和负载安全关闭所需的持续时间，电池容量随着放电速率的增加而降低，因此电池容量决定了电池尺寸的大小。
4.选择UPS系统的类型
UPS系统类型的选择取决于系统的电源质量、保护、效率、体积大小和重量。不同类型的UPS系统有着不同的特点。表1给出了不同类型的UPS系统的特征。

表1 不同类型UPS系统的特征
5.选择UPS系统的配置
保护等级和负载的功率决定了UPS系统的类型和配置。基于变压器的UPS更适合大功率应用，由于电流隔离，它们更适合在电网环境较差的情况下为更敏感的设备（如医疗设备和数据中心）提供保护。无变压器UPS系统更便宜，尺寸更小，适用于低功率应用，它们更适合在电网环境较好的情况下应用。
复杂的控制系统会增加UPS系统的成本。因此，UPS系统的选择取决于性能和成本之间的平衡，同时还要考虑到最适合环境等其他因素的可接受水平。表2展示了不同UPS拓扑结构的特性。

表2 不同配置UPS系统特性
6.UPS系统的安全性
在选择UPS系统时，应该最重视安全性。为安全起见，必须遵循政府和商业机构采用的规范和标准。电池组的操作需要特别小心。
7.UPS系统的可用性
由于UPS系统需要在任何市电中断的情况下提供不间断电源，系统的可用性和可靠性显得非常关键。UPS系统的可用性由式（1）定义

式 （1）
式中：AUPS为UPS系统的可用性；MTBF为平均无故障时间；MTTR为平均修复时间。通过并机引入冗余单元可以提高UPS系统的可靠性，其中每个单元能够为共同的负载提供不间断电源。
8.UPS系统的经济性
UPS系统的成本取决于系统的类型、配置、保护、备份时间和额外的附加功能。具有自动监控、快速切换和控制功能的大多数复杂系统需要额外的组件，这增加了系统的复杂性和成本。成本分析只能在前6个步骤结束时完成。

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