UPS基础常识及在实际工程中的应用

一．UPS的概况
UPS即不间断电源，是信息技术领域中一个重要组成部分，它是一种集电力技术、控制技术和信号检测及通讯技术于一身的高科技电源设备，被广泛应用于计算机及网络系统、电信／移动通讯及各种自动生产流水线等多个应用领域。计算机技术迅猛发展，局域网及其应用越来越普及，但人们对局域网的供电系统和电源配置尚未引起足够的重视。据有关部门调查表明，局域网最容易发生的问题往往是由于电源停电以及电源异常造成的各种故障。在局域网中，配置UPS 的主要目的是用来为局域网中各类用电设备提供稳定可靠和高品质的电力供应。它主要体现在以下三个方面：
（1） 为各类用电设备提供后备电源，以防止突然断电给局域网造成损害，影响正常运行；
（2） 可以消除供电系统中产生的诸如浪涌、谐波干扰、频率漂移、波形断续、电压过高或过低等现象，改善电源质量，使局域网中各类设备的电子元部件免受破坏性损害；
（3） UPS还可以抑制电网中其他用电设备产生的诸如高频信号等杂波，以免除因杂波造成数据传输失效等故障，提高网络的可靠性。
2．UPS的发展及应用
简单地讲，高端技术下移、智能化、网络化、高频化和高可靠、高可用是整体趋势。高端技术下移即将原来高端大功率产品才具有的功能移植到小功率产品上，使得低端用户也能享受到更优越的高端产品功能。智能化UPS能实时监视UPS的输入、输出电压，输入、输出频率，输出电流，电池电压，UPS主机温度等运行参数，在UPS故障或电池供电规定时间后将计算机中的数据自动存档，退出并关闭系统，能通过传呼、E－mail等方式通知系统管理人员等。对于网络化智能UPS还必须配置相应的网卡，将UPS管理纳入网络管理系统中来。
监控软件管理的内容更丰富，功能更强大，人机界面更友好，并开始推出适用于特殊应用环境的UPS产品。对于高频技术的采用也是趋势之一，在恰当的频率下，整流器和逆变器的能量损耗大幅度下降，效率达到了很高水平，提高了系统效率。高可靠、高可用也越来越成为领导厂商的“主攻点”，尤其对高可用的追求，并联冗余系统也非常时髦，它不但可以进行扩容升级，最为重要的是大大提高了系统的可靠性和可用性。
UPS系统与Internet技术的紧密结合，使其增加整个信息系统的易用性比以往任何时候都更有意义。虽然传统技术如电话拨号、SNMP 、Telnet等已实现了对UPS的远程和集中监控，但这些技术通常要求特定的设备配置和操作技能。随着Internet的普及，使用浏览器监控UPS将成为UPS监控技术的主流。由于未来网络的广泛化和全球化，必然带来网络的复杂化，多种形式的网络系统将连接在一起。作为网络系统的一部分，要求UPS能够实现在各种网络平台上的监控，而且随着Internet、Intranet和电子商务的高速发展，用户对网络可用性的要求会越来越高，使UPS从对网络关键设备的保护延伸至对整个网络路径的保护。因此，监控软件除了要提供完善的监控保护功能，还必须支持主流操作系统、跨平台操作并具有即插即用的功能；支持主流数据库及应用软件；与主流服务器管理工具集成；与主流网络管理系统集成。
二．UPS的作用和特点
1．UPS的作用
（1） 市电中断的情况下，能利用自身所带的蓄电池通过逆变电路将直流电转换为220V交流电给计算机及网络系统供电，保证计算机及网络系统能正常运转。
（2） 对市电有稳压作用，能在电网电压波动时稳定电压。
（3） 能抑制电网的电力谐波干扰、电压瞬间跌落、高压浪涌、电压波形畸变、电磁干扰等电力污染，为计算机及其它设备提供电压稳定、波形纯正的电力供给，保证计算机及网络系统的正常工作和数据不受干扰。
2．UPS的特点
（1） 高可靠性
系统应具有能提供365×24连续提供高质量的UPS逆变电源的供电能力。这就意味着，在UPS供电系统的运行中，既不允许出现任何瞬间供电中断／停电事故，也不允许出现由普通的市电经交流旁路直接向用户负载供电的情况。为此，要求UPS供电系统应满足如下要求：
——允许在UPS逆变电源连续供电的条件下，执行不停电的维护和检修操作。
——万一在用户设备端出现短路故障时，应将故障的影响缩小到尽可能小的范围。
（2） 高抗干扰性
UPS供电系统能使互联网设备获得高“可利用率”，并可为其创造优良的运行环境。大量的运行实践表明：电源干扰问题是造成互联网设备的“可利用率”下降的重要原因之一。在此需说明的是：电源干扰不仅来源于普通的市电电网，它还来源于设计不完善的UPS本身及用户的互联网设备本身。这是因为配置在IDC和MDC机房内的服务器、磁盘阵列机和交换机等均内置有开关电源，这种整流滤波型非线性负载会向UPS供电系统反射3～23次低次谐波干扰，可能带来降低话音质量的恶果。实践证明，过大和过频地出现电源干扰，轻者会导致互联网的传输速率下降，网络服务器的数据丢包率增大等隐性故障，从而导致互联网设备被迫进入“降额使用”状态，严重时会导致网络瘫痪。
由此可见，高速信息网络技术的迅猛发展，对UPS 供电系统所能提供的电源质量提出更为严格的要求。
（3） 具有防雷击、抗高能浪涌的功能
雷击、闪电及电网上的高能浪涌严重威胁UPS系统和计算机网络的安全。如无相应的保护措施，将造成UPS系统及计算机网络的硬件和软件的损坏。UPS应具有这方面的保护电路，其指标应符合国家及国际安规标准。
（4） 过载能力强
由于计算机等负载属于整流型负载，在启动时往往有较大的瞬态冲击电流，如果UPS的过载能力弱，有可能造成严重后果导致系统不能正常安全运行。
（5） 智能化监控
在UPS和计算机/网络之间建立起双向通信监控管理功能。利用监控软件监控管理UPS的运行、操作。当市电中断或UPS电池低电位时，监控软件可做到将计算机中的数据自动安全存盘、系统安全关机然后关闭UPS，避免因电力突然中断而造成操作系统的损坏和数据资料的损失，以实现数据的完整性保护。
三．UPS的分类
1．按工作方式分
（1） 后备式UPS
当市电正常时由市电给负载设备供电，并给蓄电池浮动充电。当市电电压波动超过规定值时时启动逆变电路将电池的直流电转换为稳定的交流电输出，给负载供电。后备式UPS平时由于是由市电直接给负载供电，所以无法消除市电电网上存在的浪涌、尖峰、频率漂移等电气污染，而且容量比较小。但是它的技术简单，成本较低，价格相对低廉，用于许多对电压稳定性要求不高的场合。
共3页:
上一页
1
2
3
下一页

学习学习{:soso_e179:}{:soso_e179:}