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摘要：文章对PUS的作用、原理进行了基本的介绍。在此基础上重点UPS电源的技术性能及供电范围和容量估算进行了详细探讨，最后提出实践中应注意的问题，以供实践参考。
关键词：科学认识：数据机房：UPS
随着信息化管理技术的发展，计算机技术和网络技术在社保系统中占了不可或缺的地位。社保业务对计算机及网络系统的依赖程度越来越高，与此同时，也对数据中心机房等信息设备较为集中的重要场所提供稳定电能的UPS供电系统（简称UPS）的可靠性提出了更高的要求。
1UPS的作用
电子信息产业与网络技术的迅速发展，对供电质量不断提出了更新更高的要求。据统计，在计算机故障中，有50-70%的原因是电源故障造成的。
市电系統作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网的供电品质，从而影响负载的正常工作。常见的如：电涌、高压突波、暂态过电压、电压下陷、噪声干扰、频率飘移、电压过低、市电中断等。电源问题可能会使我们的系统出现各种无法解决的困难，甚至于崩溃。系统的可用性至关重要，而作为网络运行基础的电源的可靠性自然成为首先考虑的问题。所以UPS不再仅仅是为完全掉电提供后备电源的设备，随着UPS技术的发展和成熟，它将成为各种电源问题提供解决方案，成为一个中型的或者说局部的高可靠、高性能、高度自动化的供电中心。
2UPS供电原理
它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时，市电经整流器变为直流，对蓄电池充电，同时经逆变器输出高质量的交流纯净的电源供重要负载，使其不受市电的电压、频率、谐波干扰。当市电因故停电时，系统自动切换到蓄电池组，蓄电池放电，经逆变器对重要设备供电。
UPS的不间断特性，体现在其转换时间工作程序上，当市电与逆变器进行切换时，其控制系统会适时地检测市电的同步范围，在市电不超限时，逆变器实现“先通后断”的供电，从而保证了供电系统的“不问断切换”。
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类
后备式UPS具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域；
在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中；
互动式UPS是厂商提供在线的，同后备式相比较，在线互动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备服务器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区。
3UPS电源的技术性能
UPS电源的技术性能随使用要求的不同而不同，主要技术性能包括以下几个方面。
3.1在线式
在现式原理：除了基本供电电路为电池逆变器电路外，基本原理图与后备式相同。无论交流输入电源是否正常，均通过逆变器电路提供电源输出。交流输入电源中断时不需要切换，不存在转为电池供电的切换时间。在电池逆变器出现故障或者逆变器内部失灵时，都需要切换为旁路供电。在正常工作情况下，整流器和逆变器都要消耗一定的功率，因此这种类型UPS的效率要比后备式低。无论是在线还是电池供电，在线式UPS的电源输出来自于逆变器，可以提供近乎理想化的电源，频率和电压的稳定性优于其它类型。
图中电路各环节功能如下：整流器：该整流器为AC DC单向变换，当市电存在时；它完成对电池的充电，并通过逆变器向负载供电。
3.2逆变器
当市电存在时，它从整流器取得功率后再送到输出端，并保证向负载提供高质量的电源，当市电掉电时，由电池通过逆变器向负载供电。旁路开关平时处在断电状态，当主电路发生故障，或者当负载有冲击性时，逆变器停止输出，旁路开关接通，由电网直接向负载供电，旁路开关多为智能型的功率容量很强的无触点开关。不管市电有无，负载的全部功率都由逆变器输出，所以可以向负载提供高质量的电源。数字功率器件PIGBT作为逆变功率器件，提高了逆变器的可靠性和处理速度，其逆变效率高达98%～99%，热功耗极低。谐波分量小于1.5%，使输出波形更好，对负载或接地系统等不会造成干扰。
3.3电池保护功能
具有电池充放电的实时监测、过流及限流保护功能，可防止因电池过放电而造成电池永久性损害，防止过充电而造成电池寿命的减短，电池也可在线更换。
3.4通信及监控功能
较强的通信联网功能是指UPS可以采用于接点、JBUS或SITEMONITOR软件，实现远程监控及模拟控制或集中遥测遥控。可以利用Intranet、Internet来监控UPS，每个UPS在网络中有自己的IP地址，可以通过WEB测览器来监控，采用的协议可以是TCP/IP、SNMP、HTTP和JAVA。
3.5控制和诊断监控系统
智能化UPS应具有专家系统故障诊断软件。当UPS某一部分出现异常后，该系统能迅速对故障进行诊断、推理，判明故障部位，通过显示器给操作者或维修工程师指示，判明故障性质，以便快速修复。同时还可自动记录信息，生成信息档案。
4UPS供电范围和容量估算
（1）UPS配电系统的供电范围是计算机设备、通信设备、网络设备、服务器、监控设备、保安监控系统小型机/服务器、网络主交换机等重要设备。所以要根据机房内设备最终数量考虑。
（2）初期规划通常用估算的方法，一般是按350w/m2估算。当用户能够提供用电设备规划时，则可以按每个机柜的实际用电量1.5kVA左右进行核定。则配电池的数量与容量大小及支持时间长短有关。在考虑规范的前提下，支持时间的长短还要依机房设备的运行需要而定。
另外，在确定UPS容量时，若条件允许，则尽量使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.3～1.5倍，作为一种冗余，为今后负荷的扩展提供方便。
UPS备用时间的长短是是由UPS的储能装置决定的，现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置，电池容量的大小由“安时数（AH）”这个指标反映，其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池，安时数大的容量大；相同安时数的电池，电压高的容量大，用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。蓄电池是UPS的重要组成部分，占有很大的价值比重，并且其质量的好坏直接关系到UPS的正常使用。
5使用UPS的注意事项
（1）UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。
（2）切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。
（3）UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。
（4）UPS带载过轻（如1000VA的UPS带IOOVA负载）有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。
（5）适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用IIPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。
（5）对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS；对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。
（6）UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。
关键词：科学认识：数据机房：UPS
随着信息化管理技术的发展，计算机技术和网络技术在社保系统中占了不可或缺的地位。社保业务对计算机及网络系统的依赖程度越来越高，与此同时，也对数据中心机房等信息设备较为集中的重要场所提供稳定电能的UPS供电系统（简称UPS）的可靠性提出了更高的要求。
1UPS的作用
电子信息产业与网络技术的迅速发展，对供电质量不断提出了更新更高的要求。据统计，在计算机故障中，有50-70%的原因是电源故障造成的。
市电系統作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网的供电品质，从而影响负载的正常工作。常见的如：电涌、高压突波、暂态过电压、电压下陷、噪声干扰、频率飘移、电压过低、市电中断等。电源问题可能会使我们的系统出现各种无法解决的困难，甚至于崩溃。系统的可用性至关重要，而作为网络运行基础的电源的可靠性自然成为首先考虑的问题。所以UPS不再仅仅是为完全掉电提供后备电源的设备，随着UPS技术的发展和成熟，它将成为各种电源问题提供解决方案，成为一个中型的或者说局部的高可靠、高性能、高度自动化的供电中心。
2UPS供电原理
它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时，市电经整流器变为直流，对蓄电池充电，同时经逆变器输出高质量的交流纯净的电源供重要负载，使其不受市电的电压、频率、谐波干扰。当市电因故停电时，系统自动切换到蓄电池组，蓄电池放电，经逆变器对重要设备供电。
UPS的不间断特性，体现在其转换时间工作程序上，当市电与逆变器进行切换时，其控制系统会适时地检测市电的同步范围，在市电不超限时，逆变器实现“先通后断”的供电，从而保证了供电系统的“不问断切换”。
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类
后备式UPS具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域；
在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中；
互动式UPS是厂商提供在线的，同后备式相比较，在线互动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备服务器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区。
3UPS电源的技术性能
UPS电源的技术性能随使用要求的不同而不同，主要技术性能包括以下几个方面。
3.1在线式
在现式原理：除了基本供电电路为电池逆变器电路外，基本原理图与后备式相同。无论交流输入电源是否正常，均通过逆变器电路提供电源输出。交流输入电源中断时不需要切换，不存在转为电池供电的切换时间。在电池逆变器出现故障或者逆变器内部失灵时，都需要切换为旁路供电。在正常工作情况下，整流器和逆变器都要消耗一定的功率，因此这种类型UPS的效率要比后备式低。无论是在线还是电池供电，在线式UPS的电源输出来自于逆变器，可以提供近乎理想化的电源，频率和电压的稳定性优于其它类型。
图中电路各环节功能如下：整流器：该整流器为AC DC单向变换，当市电存在时；它完成对电池的充电，并通过逆变器向负载供电。
3.2逆变器
当市电存在时，它从整流器取得功率后再送到输出端，并保证向负载提供高质量的电源，当市电掉电时，由电池通过逆变器向负载供电。旁路开关平时处在断电状态，当主电路发生故障，或者当负载有冲击性时，逆变器停止输出，旁路开关接通，由电网直接向负载供电，旁路开关多为智能型的功率容量很强的无触点开关。不管市电有无，负载的全部功率都由逆变器输出，所以可以向负载提供高质量的电源。数字功率器件PIGBT作为逆变功率器件，提高了逆变器的可靠性和处理速度，其逆变效率高达98%～99%，热功耗极低。谐波分量小于1.5%，使输出波形更好，对负载或接地系统等不会造成干扰。
3.3电池保护功能
具有电池充放电的实时监测、过流及限流保护功能，可防止因电池过放电而造成电池永久性损害，防止过充电而造成电池寿命的减短，电池也可在线更换。
3.4通信及监控功能
较强的通信联网功能是指UPS可以采用于接点、JBUS或SITEMONITOR软件，实现远程监控及模拟控制或集中遥测遥控。可以利用Intranet、Internet来监控UPS，每个UPS在网络中有自己的IP地址，可以通过WEB测览器来监控，采用的协议可以是TCP/IP、SNMP、HTTP和JAVA。
3.5控制和诊断监控系统
智能化UPS应具有专家系统故障诊断软件。当UPS某一部分出现异常后，该系统能迅速对故障进行诊断、推理，判明故障部位，通过显示器给操作者或维修工程师指示，判明故障性质，以便快速修复。同时还可自动记录信息，生成信息档案。
4UPS供电范围和容量估算
（1）UPS配电系统的供电范围是计算机设备、通信设备、网络设备、服务器、监控设备、保安监控系统小型机/服务器、网络主交换机等重要设备。所以要根据机房内设备最终数量考虑。
（2）初期规划通常用估算的方法，一般是按350w/m2估算。当用户能够提供用电设备规划时，则可以按每个机柜的实际用电量1.5kVA左右进行核定。则配电池的数量与容量大小及支持时间长短有关。在考虑规范的前提下，支持时间的长短还要依机房设备的运行需要而定。
另外，在确定UPS容量时，若条件允许，则尽量使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.3～1.5倍，作为一种冗余，为今后负荷的扩展提供方便。
UPS备用时间的长短是是由UPS的储能装置决定的，现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置，电池容量的大小由“安时数（AH）”这个指标反映，其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池，安时数大的容量大；相同安时数的电池，电压高的容量大，用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。蓄电池是UPS的重要组成部分，占有很大的价值比重，并且其质量的好坏直接关系到UPS的正常使用。
5使用UPS的注意事项
（1）UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。
（2）切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。
（3）UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。
（4）UPS带载过轻（如1000VA的UPS带IOOVA负载）有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。
（5）适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用IIPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。
（5）对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS；对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。
（6）UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。