模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?

來源：存能電氣  日期：2018-12-21 10:00  瀏覽量：次

　　模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?簡單來說，模塊化UPS輸出是交流,高壓直流輸出是直流。模塊化UPS電源是由機架、UPS功率模塊、靜態(tài)開關模塊、顯示通信模塊以及電池組構成。高壓直流電源是由交流市電或三相電輸入，數(shù)千伏以上或數(shù)萬伏以上直流電壓輸出的電源，一般可穩(wěn)壓或穩(wěn)流。本文存能電氣小編就高壓直流電源與模塊化UPS電源展開探討對比，以供參考。

　　模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?

　　模塊化UPS電源：

　　模塊化UPS是由機架、UPS功率模塊、靜態(tài)開關模塊、顯示通信模塊以及電池組構成。模塊化UPS電源采用了抽屜式、高智能多制式模塊化設計，在線熱插拔技術，實現(xiàn)在線更換、在線維護，降低了維護難度，實行零停機工作。

　　1、功率模塊：包括傳統(tǒng)UPS的整流、充電、逆變以及相關控制電路等部分組成。

　　2、靜態(tài)開關模塊：UPS處于過載時的共用供電通道，是由雙向可控硅和控制電路組成。

　　3、顯示通信模塊：作為人機對話和網(wǎng)絡化監(jiān)控的平臺。

　　模塊化UPS產(chǎn)品特點：

　　采用N+X并聯(lián)冗余無線技術，各模塊機架可完全分離，便于用戶以后的擴容或減容，使用非常方便。逆變結構中優(yōu)先運用了“多電平逆變”的概念，致使功率器件的損耗大大降低，輸出電壓高次諧波減少近一倍，從而縮小了體積，增大了功率密度。

　　具有多種制式可供選擇，易于操作，可實現(xiàn)多種進出線方式，環(huán)保性模塊化UPS總諧波失真（THDI）3%，線性負載下的輸出總諧波失真低于2%，對電網(wǎng)的諧波干擾降到最低，有效減少電網(wǎng)負荷和電源損耗。優(yōu)良的輸入?yún)?shù)，對市電電網(wǎng)表現(xiàn)出純電阻特性，是理想的環(huán)保高效性UPS。

　　擴展性，便于安裝、維護、更換、升級，模塊化UPS電源電池由各個模塊組成，可實現(xiàn)熱插撥功能，且各模塊機架可完全分離，便于用戶以后的擴容或減容，使用方便，可實現(xiàn)在線更換、在線維護，降低了維護難度、減少了維護時間。且各模塊尺寸均按照標準19英寸結構設計，使整機外形與標準機架一致，美化了機器外形，且模塊可與標準機架通用。

　　高壓直流電源：

　　高壓直流電源又稱直流高壓電源，它是由交流市電或三相電輸入，數(shù)千伏以上或數(shù)萬伏以上直流電壓輸出的電源，輸出功率數(shù)百瓦至數(shù)千瓦，一般可穩(wěn)壓或穩(wěn)流。早由于頻率低，電源的體積和重量都比較大，轉換效率和穩(wěn)定度差。隨著開關電源技術的發(fā)展與成熟，采用高頻開關變換技術結合高壓電源的特點而研制的直流高壓電源成為主流。其特點是體積小、重量輕、效率高、功率大、紋波小、儲能低和高穩(wěn)定度、高可靠性。

　　高壓直流電源的分類：高壓分布式直流電源、壁掛式直流電源、微型直流電操作電源。

　　模塊化UPS電源和高壓直流電源有什么區(qū)別?

　　一、模塊UPS電源和高壓直流電源可靠性對比

　　模塊化UPS電源因為采用了并聯(lián)冗余設計，每個模塊均具備完整的UPS功能，即便任一模塊發(fā)生不可預見、突發(fā)性的故障，也不會對負載供電造成影響。

　　高壓直流電源電池供電不需經(jīng)過DC/AC轉換，隔離了供電系統(tǒng)中不可預見、突發(fā)性的故障對負載的威脅。如遇到自然災害或人為故障影響，造成供電系統(tǒng)損壞，后備UPS電池因容量有限無法繼續(xù)向負載供電，會造成負載中斷，而模塊化UPS電池可以通過旁路選擇油機或另外一路市電對負載緊急供電。

　　二、輸入諧波電流及功率因數(shù)對比

　　高頻模塊化UPS因為產(chǎn)品設計起點高，投入研發(fā)時間久，無論是功率范圍或技術的穩(wěn)定性，都優(yōu)于高壓直流模塊的技術水準，從目前模塊機生產(chǎn)商的技術水平看，無論UPS模塊的功率大小，都采用了IGBT整流技術，THDI小于5%，PF大于0.99已成為普遍的應用指標。

　　高壓直流的功率模塊技術是從電力操作電源延伸而來，模塊的功率范圍相對較小，從目前國內主流生產(chǎn)高壓直流廠商的技術水平來看，輸出功率在5KW（240V/20A)以內的單相整流模塊，均采用有源PFC校正技術，基本可以達到THDI小于5%，PF大于0.99，而輸出功率在5KW以上的三相整流模塊，大多采用六脈沖無源PFC校正，其THDI基本在25%到35%之間，PF在0.9左右。

　　三、工作效率對比

　　目前高頻化模塊化UPS電源的工作效率基本在93%-96%左右，而高壓直流的功率模塊工作效率基本在92%-95%之間，這是因為雖然它減少了DC/AC逆變這個環(huán)節(jié)，但同樣存在PFC整流和DC/DC變換兩個環(huán)節(jié)，而DC/DC變換因為有高頻變壓器的存在，其效率反而比高頻UPS的DC/AC變換（無變壓器）降低1%~3%。

　　四、技術復雜性

　　高壓直流電源并聯(lián)沒有頻率同步問題，不存在環(huán)流問題，冗余并機更簡單。現(xiàn)階段高壓直流供電系統(tǒng)的概率密度較小，占地面積偏大。

　　模塊化UPS雖然存在上述問題，但數(shù)字技術正以人們無法想象的速度在發(fā)展著，技術的更新，產(chǎn)品的升級，無時無刻不在重復的發(fā)生著，以DSP作為核心的控制技術在UPS的應用已經(jīng)有十余年的歷史了，其穩(wěn)定性早已得到驗證。

　　而高壓直流功率模塊，主要采用的模擬技術，在模塊機為代表的數(shù)字技術面前，其穩(wěn)定性、離散性差距明顯，被淘汰只是時間的問題。

　　五、負載的適應性

　　高壓直流電源供電降低了對負載的供電質量，并提高了負載適用范圍。

　　模塊化UPS電源可以提供穩(wěn)壓精度為1%，電壓諧波小于3%的交流電，不存在負載適應性問題。

　　以上就是模塊化UPS電源和高壓直流電源的區(qū)別，模塊化UPS電源相對于傳統(tǒng)立式(塔式)結構UPS而言，能夠安裝在標準機柜中，節(jié)省占地面積與空間，便于安裝、使用及維護。高壓直流電源對于中國電信而言，供電可靠性更高。