摘要：随着电力系统的飞速发展，各地区对电网安全运行都提出了更新更高的要求，这就需要不断完善和提高电力系统的自动化水平，而为了使调度自动化系统中设备能够安全可靠地运行，就需要有UPS做保障。UPS电源系统智能化程度高，储能电池采用了免维护蓄电池，这虽给使用者带来了许多便利，但在使用过程中还应注意一些问题，才能保证使用安全。笔者就UPS的安全运行阐述一下自已的看法。
关键词：UPS电源；管理；维护
如今，随着信息化、自动化等技术的迅猛发展，计算机在各种场合得到了广泛应用，对控制系统供电的质量也提出了越来越严格的要求。在此情况下，UPS电源的出现满足了计算机等设备对电源质量要求比较高的需要，可以保证计算机等设备不丢失信息和数据，保证它们的安全，从而保证了重要设备的正常稳定运行。UPS系统在广播发射台变电站中主要用于电站自动化系统、信号电源、电气保护和电器变送器等。
1.UPS电源的工作原理
1.1UPS电源的组成及工作原理
UPS电源系统包括整流器、变换器、储能电池和开关控制四部分。在此系统中，整流器完成稳压功能。它采用可控硅或高频开关整流器，可根据外电变化自动控制输出幅度。外电变化时，整流电压的输出幅度能维持一个基本稳定的状态，不会大幅度上下波动。变换器变换频率主要取决于其振荡频率。整流器在工作状态下会干扰瞬时脉冲，电压经整流后并不能使这种脉冲干扰彻底消除。储能电池储存直流电能，就相当于为整流器连接了一个大容量电容器，使得电容两侧电压无法突变。这其实运用了电容器对脉冲的平滑特性规避了脉冲干扰，对蓄电池进行了净化。开关控制主要用于完成UPS电源系统的日常操作与维护。当外电正常时，给负载供电，同时给储能电池充电；当外电中断时，UPS电源开始工作，由储能电池给负载供电；当负载严重过载时，由外电经整流直接给负载供电。
1.2UPS电源的分类
根据其工作方式的不同可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。后备式UPS电源工作原理：它相当于一台稳压器。当外电正常时，外电通过交流旁路通道直接送至负载。此时，UPS电源上的逆变器不工作，只有在外电中断，才由蓄电池将储存的直流电经逆变器变为交流电后向负载供电[1]。由于没有降噪和降低干扰的措施，这种UPS供给的电源输出电压不稳定，因而最好不要用于精密负载及电网较差的地区。它的特点是结构简单、成本较低、转换时间较长。在线式UPS电源工作原理：当外电正常时，它首先将交流电变为直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电向负载供电，并同时给蓄电池充电。一旦外电中断，立即改为蓄电池经逆变器对负载供电，从而保证了负载的正常工作。因此，在线式UPS输出的是与外电完全隔离的纯净的正弦波电源，大幅度的改善了供电质。
在线互动式UPS电源工作原理：它是一种介于后备式和在线式工作方式之间的UPS电源。当外电在规定电压范围内时，不做调节直接输出至用电设备，如同一台后备式UPS电源；当外电高于或低于正常范围时，启动升压或降压功能，但不使用蓄电池供电，直到外电过低、过高而不可调节或外电停电时，才使用蓄电池供电。这种UPS电源转换时间非常短，交流输出电压稳定性好。但由于其稳频特性不理想的缺陷，因而不宜作为长延时的UPS电源使用。
2.UPS开、关机操作及注意事项
UPS在开机之前，首先要确认输入的市电连线的极性是否正确，以确保人身安全，注意负载总功率不能大于UPS的额定功率，应避免UPS工作在过载状态下，以保证UPS能够正常工作;在开机之前，必须确认所有的负载分路开关处于关闭状态，然后逐路合上，以避免不必要的冲击。
一般在使用时应首先给UPS供电，使其处于旁路工作状态，然后再逐个打开负载，避免负载电流对UPS的冲击，使UPS电源的使用寿命得以延长。关机顺序是先逐个关闭负载，再将UPS面板关闭，最后关闭UPS市电开关。
不要频繁关闭和开启UPS，一般要求在关闭UPS后，至少要等待6s之后才能再开启UPS，否则，UPS可能处于启动失败状态，即UPS既无市电输出又无逆变器输出的不正常状态。
UPS系统按使用要求，不宜满载使用。不要按照UPS的额定功率去使用，不要认为空着的接口不应该闲着，而连接其他电器。长期满载状态将直接影响UPS寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，在线式UPS不间断电源的负载量应该控制在70%～80%，，而后备式UPS的负载量应该控制在60%～70%。同时，过度轻载也不好。
3.UPS主机的维护
UPS电源在正常使用情况下，主机的维护工作很少，主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，机内的风机会将灰尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警，大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。在除尘时，要检查各连接件和插件有无松动和接触不牢。
对主机出现击穿、保险烧断或烧毁器件的故障，一定要查明原因，排除故障后才能重新启动，否则会接续发生相同故障，UPS所带电池组分内置和外置两种，内置电池，UPS使用起来相对较方便，不存在UPS主机和电池组连接的问题。而外置电池，UPS必须注意主机和电池组连接的问题。首先，必须把电池组按正负极性连好，并检查好电池组的电压，电压大小和UPS主机要求符合，才算连接正确。其次打开UPS主机，并测量UPS主机的充电电压，电压值是否正确。最后按电池组正负极性和UPS主机连接好。
4.UPS蓄电池的维护
在日常工作中，应从以下几方面入手，正确地使用与维护蓄电池。
4.1保持适宜的环境温度
影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20℃～25℃之间。温度太低，会使储电池容量下降，温度每下降1℃，其容量下降1%。其放电容量会随温度升高而增加，但寿命降低。环境温度一旦超过25℃，每升高10℃，电池的寿命就要缩短一半[2]。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是5年，这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，产生大量热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池寿命。
4.2新电池的初充电
新的蓄电池在安装完毕后，一般要进行一次较长时间的充电，充电电源要按照说明书中的规定进行充电，待电池组充电完毕后，进行一次放电，放电后再次充电，目的是延长电池的使用寿命，提高电池的活性和充放电特性。
4.3要防止电池短路或深度放电
深度放电会造成电池内阻增大或充电电压过低从而导致降低或失去充电能力，放电程度越深，循环寿命越短;要避免大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，内阻增大，容量下降，寿命缩短。
4.4定期充放电
UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化，缩短使用寿命。因此，一般每隔2～3个月应完全放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8小时以上。
4.5尽量避免过电流充电
过流充电易造成电池内部的正负极板弯曲，使极板表面的活性物质脱落，造成电池可供使用容量下降，严重的会造成电池内部极板短路而损坏。
4.6尽量避免蓄电池过压充电
过压充电往往会造成蓄电池电解液所含的水被电解分离成氢气和氧气而逸出，使电池使用寿命缩短。
5.结束语
调度自动化系统的作用和所处地位尤为重要，直接关乎整个电力系统的安全稳定，特别是主站系统，作为调度自动化的核心，不容小觑。为保证系统正常运行，除了要建立可行的主站系统，更要加强运行维护管理。
参考文献
[1]熊莉.调度自动化主站系统的研究与应用[J].科技风，2016（14）:47-48.
[2]陈建宁.电网电度自动化系统构建及运行维护分析[J].科技风，2016（18）:69-70.
论文作者:周新
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
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