綠色能源(ups)不間斷電源的原理與設計畢業論文設計(更新版)

　　

【正文】 絡智能化 UPS技術不僅提供完全可靠的網絡電源管理，也為節能提供了一種最佳的解決方案，可以說 UPS技術總的發展趨勢是逐步向小型網絡智能化和具有長時延方向發展。另一方面的含義是把 UPS當做廣義網絡的一個獨立節點并裝上通信適配器，給 UPS分配獨立的 IP地址。通過 RS232C 等接口將 UPS與 PC機串口連接，并在 PC機上運行相關平臺的 UPS監控軟件，由 PC機定時發送查詢指令， UPS則在規定的時間內返回運行參數信息。 15 15 UPS的異地遠程監控包括系統專用遠程監控控制盤、 RS232/485 通信口與監控 PC間的交互控制、將 UPS系統作為網絡的一個節點的網絡交互控制等。 21世紀初，全球 UPS技術將向著多功能的方向發展。一方面減少直流側濾波器尺寸，改善直流側調節性能，提高市電電壓允許變化范圍；另一方面在控制技術中采用數字信號處理器 DSP控制，使輸入電流正弦化，并與市電電壓相同，從而實現 UPS高輸入功率因數（ PF約為 1），消除對市電的諧波“污染”，大幅度減少無功損耗，明顯降低了運行成本，達到環保的目的。 （ 2）諧波影響各種電氣設備的正常工作。 當選用柴油發電機組與 UPS匹配使用時， UPS向柴油發電機組反射的大量高次諧波，特別是 5次和 11次諧波會對柴油發電機組產生嚴重的危害，使柴油發電機組的效率大大降低。如果 EPS在市電故障時，不能通過蓄電池應急供電，則 EPS如同虛設，造成的后果將不堪 設想。 EPS應急電源主要用于建筑物發生火情或其他緊急情況下為應急照明等各種燈具（含單進單出型金屬鹵素燈、鈉燈）提供集中供電的應急電源裝置。在交流電網正常時經過互投裝置給重要負載供電。 (3)可以實現一臺 UPS帶滿載 ,另一臺停機 ,便于維護。 分別帶負載連接方案 兩臺 UPS分別帶負載 ,當一臺 UPS發生故障 ,通過轉換可以實現另一臺在不間斷供電的情況下帶全部負載。 并聯連接 IPM BP255 UPS 和臺達 GESNT100k UPS 其功率和生產廠家不同 ,不支持一般的并聯功能 ,必須在兩臺 UPS輸出端加一個并聯柜才能實現并聯 (見圖 4)。 圖 3 不同型號 UPS串聯方案示意圖 9 9 優點 : (1)安裝簡單 ,無需調試 ,不增加額外電路 ,因而可靠性高 ,不增加購置成本。從機在主機的控制下 ,從機中任意一臺出現故障 ,均不影響系統的正常供 電 ,但若主機出現故障則全系統癱瘓。當 UPS1故障時 ,UPS2投入運行接替 UPS1繼續給負載供電。目前我單位配有 IPM BP225 UPS 一臺 ,單機運行了十余年 ,由于設備陳舊 ,存在一定的風險性。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成； 4)靜態開關：靜態開關又稱靜止開關，它是一 種無觸點開關，是用兩個可控硅（ SCR）反向并聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。隨著機、精密儀器等用電設備的普及以及電信、銀行、場館、機場等重要場所對供電質量要求越來越高， UPS 得到了廣泛的應用， 3 3 被稱為電力系統的防護墻 . 已經逐步成為高可靠、高性能、高度自動化的局部 供電中心。如圖 所示： 1)整流器：整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（ AC）轉化為直流（ DC）的裝置。 測控電路：是 UPS 的大腦，監測輸入電壓、電流的水平和控制輸出的電壓和電流精度；設置和控制整流器、逆變器；控制儲能機構的充放電；控制主回路與旁路之間的轉換。 1 UPS的串并聯冗余技術 在 UPS的應用中 ,用戶為了提高運行可靠性 ,往往要求幾臺 UPS冗余連接。因為所有 UPS的輸出阻抗不可能相同 ,加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負誤差 ,致使各個 UPS的輸出電壓既有相位差又有幅值差 ,因此一般 UPS直接并聯是危險的 ,只有具有并聯功能的 UPS才能并聯。 (3)限流并聯系統 把系統中所有的輸出并聯連接 ,但每臺 UPS必須有可靠的限流功能 ,即在任何情況下都保證把該 UPS的輸出電流限制在額定值內 ,這種方法僅限于單相電源。 缺點 : (1)在主用機的靜態旁路故障時 ,將可能中斷整個系統對負載的供電 ,備份失效。 10 10 圖 4 兩臺不同型號 UPS并聯方案示意圖 優點 : (1)可以實現自動轉換 ,可靠性較高。首先將 IPM BP225 UPS 轉為維護旁路工作 ,然后將臺達 UPS也轉為維護旁路工作 ,閉合 S2,斷開S1,此時臺達 UPS維護旁路 (市電 )滿載運行 ,將臺達 UPS轉為主路工作 ,轉換完成。 (2)切換時需人工操作 ,對操作人員的水平要求較高。 應急電源在停電時，能在不同場合為各種用電設備供電。兩者適用的安全規范明顯不同，因而具有不同的價值觀。因此EPS與 UPS各組成部分的技術設計指標分配是不同的。理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。 （ 3）諧波會引起公用電網中局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述（ 1）和（ 2）的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。 對于 UPS內部的蓄電池組采取高頻變化降壓方式（ DC/DC）充電，當市電停電， UPS轉換為蓄電池，給逆變器供電時亦采取高頻變換降壓方式（ DC/DC）實現。 內置式數字化 TokenRing網絡采用數字信號處理專利算法，有效地解決并行系統之間的相互溝通問題，并采用有效的設計將產品的元件數量減至最低程度，以減少故障機會，成為業界首家提供 %可用性的并行冗余系統。根據負載被切換到旁路的時間和次數以及切換時的輸入輸出參數等，判定系統的運行模式即旁路運行還是主機運行、充電運行還是放電運行。智能化的人機對話控制操作面板，包括圖形顯示等。 UPS網絡化 在計算機網絡以及通信事業迅猛發展的推動下，當今 UPS已在大量引進微處理監控技術的基礎上發展成為一種能在 UPS網絡和計算機網絡之間建立起雙向通信調控管理功能。在自動 16 16 完成將程序和數據轉入磁盤操作之后，再自動“關閉操作系統”。如果用戶能夠正確使用和維護，就能夠延長其使用壽命，反之其使用壽命會大大縮短。影響電池使用壽命的因素有以下幾點：安裝、溫度、充放電電流、充電電壓、放電深度和長期充電等。松下鉛酸免維護電池的最佳充電電流為 ，充電電流決不能大于。 5）放電深度 放電深度對電池使用壽命的影響也非常大，電池放電深度越深，其循環使用次數就越少 ,因此在使用時應避免