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华为能源网络公司之华为UPS电源三相UPS技术趋势有哪些?

发布日期:2021-04-07 作者:admin 点击:

答:1新的操作模式革命性的超旁路优先操作模式
重新审视历史上的双转换、备份、在线交互、delta转换等电转换技术,如今市面上5kVA以上的华为UPS大多采用双转换模式,这似乎是合理的。然而,仔细研究就会发现,传统的逆变器优先运行模式(双转换模式)非常困难,电源通过整流器和逆变器进行两次100%的能量转换,最后输出1%精度的交流电源给负载,但从IT设备对交流电源的要求(-20%,+10%,40~70Hz)来看,1%的电压精度对IT设备的实际价值不大。相反,在双转换模式下,经过两次100%的转换(90%-95%)后,能源效率较低。最可怕的问题是电容器、电感器、功率器件、igbt等每秒钟都要承受所有的负载电流,元件的疲劳和老化严重,寿命降低,可用性降低。从本质上讲,传统的逆变器优先运行模式(双变换)是一种低可用性模式
为了提高华为UPS电源的可用性,降低TCO(提高效率),早在2010年,业界就推出了一种新的运行模式,称为ECO模式(经济模式),也称为旁路优先运行模式。在此模式下,UPS大部分时间在旁路模式下工作。当旁路电源超过IT设备的允许范围(设置窗口)时,将自动切换回逆变器运行模式。这种方式相当于市电直接连接,输入性能指标为IT负载的性能指标,即UPS输入功率因数=IT设备的功率因数(0.90~0.95),输入谐波电流=IT设备的谐波电流(15%~30%)。该模式的优点是城市用电直接供电,效率可达99%。ECO模式的缺点是电网的故障是不断变化的。在某些情况下,它不能保证100%从旁路模式切换到逆变器模式。它将有一个切换时间。当切换时间超过IT设备所能承受的范围时,就会导致IT设备重启,降低IT应用的可用性。
可以看出,逆变器优先运行模式(双转换模式)和普通旁路优先运行模式在可用性方面有较大的弱点。2012年,施耐德研发;D团队开发了第三种模式:超旁路优先运行模式(E转换模式)。这不是正常的旁路优先模式。如图1所示,在这种模式下,逆变器与旁路电源并联工作。逆变器精确控制的结果是旁路电源提供有功功率(基波电流),而逆变器不提供功率。功率(谐波电流),两者合起来就是IT负载所需的电流。因此,电源的输入功率因数可大于0.99,输入谐波电流小于3%。在这种模式下,UPS提供一流的供电质量,保证IT设备的正常运行。同时,逆变器还可以为电池提供10%的充电能力。
当主电网出现问题时,旁路主电源将自动关闭,逆变器将向负载提供100%的电源。因为逆变器本身一直在工作,所以没有开关时间,也没有开关时间=0ms,从而确保可用性。同时,特殊的可控硅关断控制技术也保证了电池的能量在任何情况下都不会倒灌回电网。
经过仔细分析,发现超旁路优先运行方式的最大优点是电容器、电感器、功率器件等不能承受全部负载电流,长期以来一直在轻负载下运行。因此,部件的疲劳老化轻微,使用寿命延长,系统可用性提高。可以说,超旁路优先运行模式在理论上是一种高可用性运行模式。此外,在这种模式下,我们看到效率也很高,达到98.8%。
华为三相UPS电源的第二个重要趋势是新型逆变技术的发展。以上介绍了超级旁路优先模式的优点,如高可用性、高效率、高输入性能指标、一级供电质量等,但对于某些行业用户来说,其使用习惯或行业规范要求华为UPS以逆变器优先模式(双转换)运行。思维的惯性也使得相当一部分用户仍然喜欢长时间运行在变频器优先模式下。这一点可以从用户至今仍偏爱工频机的事实中看出。可以预见,超旁路优先运行模式和逆变器优先运行模式在我国将长期并存。
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