UPS（Uninterruptible PowerSystem/Supply）即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置的不間斷電源系統(tǒng)，將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過(guò)主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。

    斷電往往是突發(fā)的，且較為頻繁。UPS能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)，在市電出現(xiàn)異常時(shí)，有效地凈化市電，在市電與負(fù)載之間，形成電能的“守護(hù)墻”。

兩者的適用場(chǎng)景不同

UPS按應(yīng)用場(chǎng)景可分成工業(yè)使用型工頻機(jī)和機(jī)房數(shù)據(jù)中心使用型高頻機(jī)兩種。

工頻機(jī)：

    采用工頻變壓器作為逆變升壓部件的UPS俗稱工頻機(jī)（對(duì)應(yīng)國(guó)外的TRANSFORMERBASED UPS），主要由整流器、電池組、逆變器和升壓變壓器組成。工頻機(jī)的主要特點(diǎn)是逆變器輸出端有一個(gè)升壓變壓器，能把逆變器的輸出電壓升至380V，而其直流母線電壓通常較低。

    工頻UPS多采用SCR可控硅整流器，常見(jiàn)的有6脈沖整流器和12脈沖整流器。為了提高輸入功率因數(shù)、降低整流器對(duì)前級(jí)電網(wǎng)的諧波污染，需在輸入端加入濾波裝置，一般采用無(wú)源濾波器、有源濾波器或有源加無(wú)源混合型濾波器來(lái)解決工頻機(jī)輸入諧波較大的問(wèn)題。

高頻機(jī)：

    利用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，以BOOST直流升壓電路將直流母線電壓升至800V左右，從而替代逆變器輸出側(cè)工頻變壓器的UPS，俗稱高頻機(jī)（對(duì)應(yīng)國(guó)外的TRANSFORMERLESSUPS），它主要由整流器、電池組、DC升壓裝置、逆變器組成。高頻機(jī)的主要特點(diǎn)是沒(méi)有變壓器，采用高頻化IGBT整流器，直流電壓高，電池節(jié)數(shù)多，重量較輕，體積較小。

    高頻UPS無(wú)需增加濾波器，即可提高輸入功率因數(shù)并降低整流器對(duì)前級(jí)電網(wǎng)的諧波污染。

工頻機(jī)與高頻機(jī)的區(qū)別

工頻UPS與高頻UPS的差異主要體現(xiàn)在輸入電流諧波、輸入功率因素、整流器技術(shù)、有無(wú)變壓器、整機(jī)效率幾個(gè)方面。

■ 兩者的主要差異：

（1）工頻UPS內(nèi)置隔離變壓器，技術(shù)成熟，某些產(chǎn)品占地面積甚至小于高頻機(jī)（IGBT高頻化UPS受制于元器件的容量，通常采用小功率模塊并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)500KVA，體積較大）；

（2）高頻UPS由于采用IGBT整流技術(shù)，其輸入諧波及輸入功率因素方面較有優(yōu)勢(shì)，由于采用直流升壓電路提高了內(nèi)部直流電壓，因此無(wú)需輸出變壓器。

在安全可靠性方面，工頻機(jī)優(yōu)于高頻機(jī)

■ 工頻機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟

    工頻機(jī)采用可控硅SCR整流器，該技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展和革新已非常成熟，其抗電流沖擊能力非常強(qiáng)。在工頻機(jī)電路中，主路三相交流輸入經(jīng)過(guò)換相電感接到三個(gè)SCR橋臂組成的整流器之后變換成直流電壓。

    通過(guò)控制整流橋SCR的導(dǎo)通角來(lái)調(diào)節(jié)輸出直流電壓值。由于SCR屬于半控器件，控制系統(tǒng)只能夠控制開(kāi)通點(diǎn)，一旦SCR導(dǎo)通之后，即使門(mén)極驅(qū)動(dòng)撤消也無(wú)法關(guān)斷。只有等到其電流為零之后才能自然關(guān)斷，所以其開(kāi)通和關(guān)斷均是基于一個(gè)工頻周期，不存在高頻的開(kāi)通和關(guān)斷控制，控制邏輯更簡(jiǎn)單也更成熟。 

■ 工頻機(jī)內(nèi)置輸出隔離變壓器

    隔離變壓器提高了工頻機(jī)抗沖擊、抗短路能力，逆變器抗短路能力為3.5倍的額定電流，靜態(tài)旁路抗短路能力為25倍的額定電流，使得配電系統(tǒng)的上下級(jí)選擇性設(shè)計(jì)更靈活，也更耐短路電流的沖擊。

    逆變器的隔離變壓器具有隔離作用，可濾除負(fù)載的3次及3的倍數(shù)次諧波，保證UPS逆變器的穩(wěn)定性；變壓器具有“通交阻直”的工作特性，當(dāng)UPS逆變出現(xiàn)故障時(shí)，還可防止直流直接供給負(fù)載而造成設(shè)備損壞。

在環(huán)境適應(yīng)性方面，工頻機(jī)優(yōu)于高頻機(jī)

    隔離變壓器是UPS中工作*為穩(wěn)定的器件。UPS在正常工作過(guò)程中，如果遇到大的短路電流，變壓器會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，延緩短路電流對(duì)負(fù)載以及逆變器的沖擊破壞，達(dá)到保護(hù)負(fù)載與UPS主機(jī)的作用。

    SCR12脈沖可控硅整流器基于工頻50HZ進(jìn)行控制，當(dāng)用戶電網(wǎng)質(zhì)量惡劣，存在大量諧波污染及波形畸變時(shí)，SCR整流器可以正常工作。但高頻UPS由于采用高頻調(diào)制技術(shù)，對(duì)整流器的控制容易受到電網(wǎng)畸變的影響，增加整流器失控的幾率。

UPS的不間斷供電是如何實(shí)現(xiàn)的？

   UPS之所以能夠在斷電后，繼續(xù)為計(jì)算機(jī)等設(shè)備供電，是因?yàn)樗幸环N儲(chǔ)存電能的裝置，這種儲(chǔ)能的裝置就是UPS電池。

■ 其主要功能是：

（1）當(dāng)市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部；

（2）當(dāng)市電故障時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載。

   UPS電池的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度，考慮到負(fù)載條件、使用環(huán)境、使用壽命及成本等因素，一般選擇鉛酸免維護(hù)電池。

UPS解決了哪些電源干擾問(wèn)題?

■ 停電保護(hù)：

突發(fā)停電時(shí)，UPS電源將電池直流電源轉(zhuǎn)換成交流電繼續(xù)供電。

■ 高低電壓保護(hù)：

市電電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)，UPS內(nèi)穩(wěn)壓器(AVR)將做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使市電的電壓保持在可使用范圍內(nèi)。

■ 波形失真處理：

由于電力經(jīng)由輸配電線路傳送至客戶端，各種機(jī)器設(shè)備的使用往往造成市電電壓波形失真，UPS一般設(shè)計(jì)失真率<3%。

■ 頻率穩(wěn)定：

發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，受到客戶端用電量的突然變化造成轉(zhuǎn)速的變動(dòng)將使轉(zhuǎn)換出來(lái)的電力頻率飄移不定，UPS轉(zhuǎn)換的電力可提供穩(wěn)定的頻率。

■ 電壓穩(wěn)定：

市電電壓易受電力輸送線路品質(zhì)的影響，使用在線式UPS電源可提供穩(wěn)定的電壓電源，電壓變動(dòng)不到2V，可延長(zhǎng)設(shè)備壽命及保護(hù)設(shè)備。 

■ 突波保護(hù)：

UPS一般會(huì)加裝突波吸收器或**放電設(shè)計(jì)吸收突波，以保護(hù)用戶設(shè)備。 

■ 監(jiān)控電源：

配合UPS電源的智能型通訊接口及監(jiān)控軟件可記錄市電電壓頻率、停電時(shí)間及次數(shù)來(lái)，通過(guò)設(shè)定UPS電源定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間表來(lái)節(jié)約能源