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摘要：下文对目前UPS系统容量的设计，UPS系统的设计方案和在设计UPS系统时经常遇到的问题进行探讨分析，以供相关人员探讨学习。
关键词：UPS系统；接线方式；冗余设计
前言
随着我国经济政策的改革开放，我们对变电站自动控制水平也有了更严格的要求，科技的不断创新，使新型的UPS系统被广泛的应用于变电站中，UPS系统是变电站重要的组成部分。因此，有关人员在对UPS系统的设计过程中，一定要使用科学合理的UPS系统的供电系统配置方案，才能够设计出有效的UPS系统，使变电站供给的电能更安全可靠。
一、UPS系统容量的设计
相关人员再设计UPS系统时，一定要对设计容量的大小合理掌握，如果设计的UPS系统容量太大，会花费更多的成本费用，浪费更多的资源。如果对UPS系统容量设计太小，那这个UPS系统不能满足设备的需要。所以相关人员在设计UPS系统容量时，要根据合理的方式科学的计算出所有负载的计算机功率，目前普遍都是大于一半的额定输出率，据相关人员的实践调查发现，UPS系统能负载计算功率最大是在60%~70%的该范围内。如果UPS系统容量设计的不合理很容易引起一些其他的影响，如果容量超出标准的规定，有轻微的超载，虽然可以降低逆变器损坏的几率，但是很容易造成停电的现象，停电使蓄电池放电的电流量缩小，但是也不能太长时间放电，这样很容易让蓄电池出现深度放电的情况，导致电池组出现永久性损坏。但是如果设计的UPS系统容量小于规定的标准，虽然可以节省成本费用的使用，但是UPS因为长时间处于重载状态，所以输出的波形很容易出现畸变，这样及其容易致使逆变器损坏。因此。为了减少上述问题的发生，有关人员在设计UPS系统容量时一定要设计的符合标准，不然会对UPS系统的工作效率以及后续的工作状态带来很大的影响。
二、UPS系统的设计方案
2.1UPS系统的冗余配置
目前很多的变电站将UPS系统只装置在一台设备中，在没有出现故障，正常安全运行时，因为整流器的作用，主电源可以直接转换为直流电源，靠着逆变器的帮助，转换的直流电源又可以转换为正玄波电源，正玄波电源将给不停电母线段中提供大量的供给。但是以上的方法的可靠性并不高，因此，随着科技的进步，有三种UPS冗余配置已经普遍的开始在我国多的变电站中被广泛使用，下文对这三种冗余配置做出了详细的阐述。
2.1.1.一用一备串联热备份
一用一备此种冗余配置普遍是，主要的UPS配置的负载处于饱和状态，那它的备用UPS配置一定是空载。若主UPS发生故障，电路会自动选择使用备用的UPS提供供电，但是如果主、备都出现了故障，电路会转换为依靠的旁路的回路继续提供供电。
2.1.2两用一备串联热备份
两用一备指的是，机组使用一台UPS或者两个一样的UPS在两台机组上做备用。在配置中使用的每台机组的备份容量是正常的容量，则可以减少很多的成本，1号UPS系统和2号UPS系统作为每台机组的负载，而3号UPS系统是可以一同使用的热备份，Sw1和Sw2是能够和UPS1与UPS2中静态旁路保持着相连接关系的开关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当1号UPS出现故障，在静态旁路的帮助下可以使用3号UPS施行供电，如果2号UPS也出现了故障，根据相关的逻辑，自动开关在切换的过程中具备一定的响应时间。当产生UpS3以及UpS2均全部脱离的现象，则工作人员需要对UPS2的主机频率及其相位进行再次的追踪。
2.1.3并联热备份
并联热备份是所有UPS系统冗余配置中最为繁杂的一种，它是将两台一样的UPS应用并机柜仪器将输出端并连接一起，共同承担线路的负载，本文以两台UPS并联的冗余配置方式为例子进行介绍。通常，两台UPS需要共同对负载提供所需的电流，其中一台要供给一半的负载。假若其中一台UPS出现故障，那么就需要其他的UPS需要承担所有线路的负载。但是如果两台UPS都出现了故障，就需要旁路施行供电。每台UPS再设计的过程中都会设计控制线路，然后用并机柜将通信接口相互连接一起，这种方式可以起到均流和降低环流的作用，在实际的应用中更可靠。
2.2不停电母线的接线方式
根据我国的有关规定，当前我国变电站普遍使用的接线方式可以让一台UPS装置可以使用在两台机组下。但是不停电母线接线的方式并不符合线路所需要的双重化供电的回路和备用电源可以持续供电的直流负载这两项要求。所以，现在很多单位都在反映单母线接线的方式，可靠性太低。如果是在使用功率大于300mw的机组中使用两台UPS装置，最适合的接线方式是两段单母线或者单母线分段。
三、变电站UPS系统在设计时遇到的问题
设计人员在设计变电站UPS系统时，经常会遇到各种问题，下文对最主要的两个问题进行阐述，它们分别是，输出方式的选择以及逆变器备用电源的选择。
3.1输出方式的选择
目前，虽然在配置中使用单相输出有很大的优势，但是出现的负载不能够重新分配，所有的负载都会连接在相同的相上，跟其他设备进行比较，它的备用容量很充裕，所以可以承受较大的冲击力。但是单相输出有很多的缺点，它所需要的设备成本费用很高，而且主回路和旁路的供电方法存有很大的差异。跟单相输出相比较，三相输出的效果不错，它线路的容量刚好适合，并且线路的主回路和旁路供电的方法是一样的，但是三相输出也有一个缺点，就是三相的负载经常会出现不平衡的状态。单相输出的负荷很大，非常容易出现浪费UPS容量的情况，同时还要给负荷的再次开展分配工作，致使增加了大量的工作量并且管理也很困难。根据我国目前的市场，三相输出和单向输出都有相关的产品，单向输出的容量跟三相输出的容量相比较，单向输出容量相对较小，因此，在实际的工程设计中，要根据负载的特点去选择适合的输出方式。
3.2逆变器备用电源的选择
变电站所需要使用的直流系统容量很大，因此，我国目前使用的蓄电池普遍都具有阀控式特征的密封铅酸蓄电池以及具备高频开关式特点的充电装置这两种，这种运行状态有很高的可靠性，所以，我国的发电站在实际的生活中运用直流系统供电更多。随着科技的不断发展，目前很多的UPS制造厂商都可以制造出自带阀控特点的电池以及另外可靠性高的电池，其接线快速便捷，并且可以起到全自动化控制的效果，这种可靠性高的的电池选择300V~800v范围内的电压当做直流电压，这样器件容量跟外接电池的容量相比会小很多，并且价格符合大众化消费水平。由此相关的工程能够按照其实际情况开展经济研究后再选择合适的逆变器备用电源。
结束语
综上所述，在UPS系统中应用并联热备份的方法可以起到良好的效果，它的可靠性高，并且发展的比较成熟。并联热备份装置对于其他的元件有着很高的要求，如果设计人员在设计UPS系统时缺少先进的技术，并且质量不达标，这些都不能符合并联热备份方式的要求。除此之外，UPS系统在开始运行工作的时候，UPS会出现环流的现象，这样会浪费更多的功率，如果环流现象严重很容易导致设备被损坏。所以，相关设计人员再设计系统接线方式时，必须要熟练掌握相关技术的标准，才能设计出更高质量的UPS系统。
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论文作者:张胜喜
论文发表刊物:《河南电力》2018年8期
论文发表时间:2018/10/17
标签：系统论文; 容量论文; 负载论文; 变电站论文; 方式论文; 旁路论文; 冗余论文; 《河南电力》2018年8期论文;