不间断电源UPS工频机和高频模块化UPS的优缺点对比?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-04
ups电源的发展历史是怎样的

第一代UPS电源——动态UPS。
其利用机械惯性储能以及电动机、发电机的能量传输机制以提供短时间的不间断供电,这种早期产品体积庞大、造价昂贵、噪声巨大,犹如一个小型电厂,并且动态UPS电源的特征是占地面积较大,噪音大,不易维护和使用,接近一套工程设备,再出现很短的一段时间后,便被新的产品所淘汰。
第二代UPS电源——工频UPS电源机。
相比于动态UPS,其可用性提升主要体现在以下几个方面:
第一,体积变小,搬运和安装难度降低;第二,备电时间可以由后备电池决定,从动态UPS的秒级备电上升到小时级备电;第三,可以对较差电网电力优化,如果一旦电网波动比较大,可以给后端设备提供相对稳定的电力供应。但是,工频UPS依然存在一些问题:第一,运输与安装的问题。工频机因为体积庞大无法通过门和内置的升压用变压器重量太重无法使用电梯运输等,导致安装此类UPS经常要打墙安装、吊车运输;第二,维护问题,UPS主机类似黑盒设计,有任何故障或者异常都只能依托原厂家维修,运维人员不敢直接打开操作,时间响应慢,对业务影响大。工频UPS电源机目前常用于功率较大、用电环境较 差的场合。
第三代UPS电源——高频UPS电源机。
高频机的出现进一步提升了功率密度,体积减小了50%,从功能模块上提升了维护性,缩短了MTTR时间,可在数小时内完成修复。重量较工频机进一步降低,有效提升了工程的可安装性。同时,高频机也大都采用了全数字化的高集成化设计,在维护性方面也有较大改进。THDi可以做到5%以下,明显减少电网的谐波污染,效率也进一步提升到92-96%,体现出其节能优势。但是,对设备可用性的追求探索并未停止:单点故障是否可以排除?故障修复时间是否可以缩短至分钟级?维护技术门槛可否降低至可以自行维护等等,未来阶段,高频UPS电源也将会是发展的重点方向之一。
第四代UPS电源——模块化高频UPS电源。
高频机技术的发展为UPS的模块化架构提供了技术可能,结合类似通信电源的模块冗余技术的供电架构,模块化的高频UPS得以实现。①可靠性大幅提高,常态工作的功率模块、控制模块实现全模块化冗余,消除单点故障点。 ②经济效益显著,模块化技术使得UPS效率上了一个新台阶,同时采用了通信电源成熟的智能休眠功能,让UPS系统始终处于最佳效率点。 ③可维护性方面揭开了历史崭新的一页,维护技术门槛也大幅下降。对于单模块容量50KVA以下的小系统模块化UPS,采用模块热插拔技术运维人员可以自行在线维护和扩容,故障修复时间和扩容时间也缩短至分钟级,对于单模块容量200KVA以上的模块化UPS,采用模块隔离技术,虽然重量较重无法热插拔,但运维人员可以自行在线分、合模块来维护和查找故障,大幅度缩短修复时间,同时剩余模块自行保证用户的容量可用性。④在安装、运输上也体现出了模块化的明显优势——各单元模块化可拆卸。模块化高频机UPS的功率密度比上一代产品更高,占地面积更小。

机架式UPS电源在功率器件技术和制造工艺方面继承了传统UPS技术发展的成果,但在系统架构方面,以多模块并联为基础,不仅实现了系统模块的热插拔,而且更好地处理了系统模块独立运作、相互协作和平稳转换的关系。机架式UPS相对于传统立式(塔式)结构UPS而言,能够安装在标准机柜中,节省占地面积与空间,便于安装、使用及维护,能够使用较短的功率连接电缆。通过减少关键设备与负载之间的故障点,模块化UPS可提高整个系统的可用性。任达能源机架式UPS电源与塔式UPS电源相比有相当大的优势。它的优势有主要有以下三个方面:1安装简单,扩容方便,节约投资。2机架式UPS电源使供电系统能随需应变,让容量随着业务的发展而实现“动态成长”既满足了后期业务的扩展需求,又降低了用户的初期购置成本。、3并联冗余,运行稳定,可靠性高。

1. 体积:高频机体积重量小
工 频 机UPS体积重量都很大,一般标准机房的承重和载货电梯的标准尺寸常常都无法匹配工频机UPS的重量和体积。
高 频 模 块 化UPS在同等指标下,高频模块化UPS可以比工频机UPS节省大约57%的占地面积和67%的重量。
2. 环境适应:高频机环境适应污染小
工频机UPS一般在200kVA以下的输入电路采用可控硅6脉冲整流,输入功率因数不超过0.8,谐波电流有30%之大。如果前面接发电机,发电机的容量至少要3倍于UPS功率,干扰了其他设备的正常工作。
高 频 模 块 化UPS皆采用高频脉宽调制型IGBT整流技术,对电网适应能力强,不带滤波器是输入PF可高达0.99,谐波电流小于等于3%,与发电机的容量得到最佳匹配。
3. 能耗:高频机节能环保效率高
工频机UPS半载效率一般为88%左右;此外,听得见的机械噪音和听不见的电噪音,分别影响设备的稳定度和人的身心健康。
高频模块化UPS半载效率可达95%,工作频率20kH以上,该频率人耳听不到。输入功率因数高达0.99以上,几乎是线性,对外的噪音几乎为零。
4. 可靠性:高频模块化可靠运行风险低
工频机UPS器件SCR与IGBT均为成熟器件,拓扑为成熟拓扑,可靠。变压器直接并联,容易产生环流,环流路径畅通无阻。同时使用数字和模拟相结合的技术。
高频模块化UPS器件SCR与IGBT均为成熟器件,可靠,拓扑为成熟拓扑,但高频机可实现更宽的电压、频率输入范围。并机环流,回路上多个二极管,电压偏差只要小于二极管的开通电压就不会形成环流,环流处处受阻。全部使用数字电子技术,从技术层面更加可靠。
5. 维护成本:高频机节能环保效率高
工频机UPS内部结构复杂,维修需要专业运维工程师,并且需要转维修旁路,有业务中断风险。
高频模块化UPS支持在线热插拔,无需转维修旁路,5分钟即可完成维护,简单快速。

未来,高频机UPS也将取代工频机UPS成为市场发展趋势,该趋势可从以下两点窥知一二:
1. 供配电领域的主流厂商都在弃"工"转“高;
2. 在UPS的创新技术应用上,中国三大运营商无疑是风向标。以中国移动为例,从统计数据可以看出,近几年移动UPS集采中,工频机的占比一降再降,到2018年集采,工频机已经完全消失在集采名单中,中移动彻底摒弃了落后的工频机技术,重大功率全部采购高频机。
3. 欧盟对COC的要求逐年提升,2012年要求93.3%,到2014年为93.5%,工频机UPS已经无法满足COC准则要求,主流UPS供应商2011年签署COC,就没有在新项目销售过低效工频机。欧盟正在制定下一版COC标准,对UPS的效率要求可能更高,未来工频机UPS会完全退出ICT市场。

UPS5000-S系列是华为专为大中型数据中心场景而设计的超高效模块化不间断电源系统,业界最高的模块效率97.1%使之成为TCO最佳的数据中心供电解决方案,卓越可靠的性能让用户电网恒久稳定。
作为更高效的UPS,UPS5000-S系列在20%负载时系统效率即可达到96.5%,40%负载可达到97%,更加匹配数据中心真实业务场景;全模块化热插拔设计使运维变得更简单,维护或扩容耗时低至5分钟,单机最大可扩容至800kVA,轻松跟随业务增长灵活扩容,大幅提升系统可用性。
目前,华为模块化UPS全球市场份额第一,200kVA容量以上UPS中国市场份额第一;获Frost& Sullivan“模块化UPS年度最佳公司”、德国DCI IT铂金奖等荣誉。

  • 不间断电源UPS工频机和高频模块化UPS的优缺点对比?
    答:工频机UPS一般在200kVA以下的输入电路采用可控硅6脉冲整流,输入功率因数不超过0.8,谐波电流有30%之大。如果前面接发电机,发电机的容量至少要3倍于UPS功率,干扰了其他设备的正常工作。高 频 模 块 化UPS皆采用高频脉宽...
  • UPS工频与高频的区别
    答:1、过载切换 工频UPS设计有强大的过载能力。当设备过载时,由于其只有过载能力强,所以UPS切换至旁路运行的可能性很小,这将大大增加系统的安全性。因为当切换至旁路运行时,同时意味着负载不再由逆变器或蓄电池供电。高频UPS...
  • 工频UPS与高频UPS如何区分
    答:工频UPS与高频UPS如何区分1、工频机是采用工频变压器做为整流器和逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。工频机适用于:电网不稳定;需要接发电机;负载冲击较大,有感性负载...
  • 高频在线式UPS、工频在线式UPS、模块式UPS的优缺点是什么
    答:使得工频机具有很好的抗负载冲击能力,降低负载突变和短路对UPS的影响4逆变器直接带载,带不平衡负载能力弱通过变压器的负载重新分配,提高了UPS带不平衡负载的能力。5负载直挂,带非线性负载的能力弱输出变压器具有3N次谐波电流...
  • 在医院UPS电源中,用高频机还是工频机?那个有更大的优势
    答:1、在可靠稳定性方面,工频机要强于高频机;2,在环境适应性方面,高频机要强于工频机;3,在负载对零地电压的要求方面,工频机又要强于高频机。4、从结构上讲,工频机UPS和高频机UPS的差异主要表现在隔离变压器上。而...
  • 实验室选择UPS是高频的好还是工频的好?
    答:UPS(不间断电源)的选择应该根据实验室设备的功率和要求来决定。高频UPS和工频UPS都有各自的优点和缺点:高频UPS的优点是效率高,体积小,重量轻,输出电压稳定,电池寿命长,适用于对电源质量、输出电压稳定性要求较高的设备...
  • 什么是ups不间断电源高频机 工频机
    答:2.高频机就是先将电池的直流电通过高频升压电路升压为高频220伏脉冲电,经滤波得到300伏直流电压,而后将其变成220伏50赫兹家用交流电。(好处是输出功率可以自动调节,节能效果好,有点像开关电源。)工频,既是指交流电网中...
  • UPS模块机和高频机区别?高频机和工频机的区别?工频机和模块机的区别?谢...
    答:模块机一般都是高频机,但也有6K以下的工频机,但很笨重。做成模块机主要是为了省空间,但只有几个大品牌的模块机比较成熟,一般的质量都不稳定。高频机范围相对比较广,不过现在的大厂家都在往高频化去研究,毕竟它的价格...
  • UPS电源工频机和高频机的区别
    答:2、高频机与工频机的比较 高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,...
  • UPS电源工频机和高频机的区别
    答:高频机不带隔离变压器,其输出中性线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波*、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波*等,其*电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出地电压低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的...