随着智能化技术的不断发展，人们对供电可靠性的要求越来越高，因此应急电源的重要性越来越突出。不间断电源（UPS）和逆变应急电源（EPS）都是常见的应急电源，它们在工程建设中广泛应用。
一、USP与EPS简介
1、UPS
USP由电力变流器（整流器、逆变器）、转换开关储能装置（如蓄电池）及控制系统组成，提供高质量电压、频率、波形的无时间中断的交流电源，适用于用户的关键设备，如数据中心、银行的清算中心、证券交易系统、民航铁路售票系统等。UPS按工作原理可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。
后备式UPS：平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，因此后备式UPS也被称为离线式UPS。
在线式UPS：这种UPS一直使其逆变器处于工作状态，它首先通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。
在线互动式UPS：这是一种智能化的UPS，所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作（即整流工作状态），给电池组充电；在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。
2、EPS
EPS是利用IGBT (绝缘栅双极型晶体管）大功率模块及相关逆变技术而开发的一种将直流电能转化成正弦波交流电源的应急电源。在市电正常时，由市电经过输出切换装置给重要负荷供电，同时充电器为蓄电池进行充电或浮充；当市电断电后或电压超出供电范围，控制器启动逆变器，同时输出切换装置将市电供电状态立即切换到逆变器供电，为负荷设备提供应急供电；当市电恢复时，应急电源将恢复为市电供电。
宜作应急照明系统应急电源，适用于电感性及混合性照明负荷，不宜作消防水泵、消防电梯、消防风机等电动机类负载应急电源。
二、USP与EPS区别
1、电源切换时间
UPS电源切换时间一般为毫秒级，如静态旁路开关的切换时间为2-10ms。
EPS电源切换时间一般为秒级，用作安全照明电源装置时，不大于0.25s；用作疏散照明电源装置时，不大于5s；用作备用照明电源装置时，不大于5s，金融、商业交易场所不应大于1.5s。
2、应急供电时间
UPS为保障电气设备按照操作顺序进行停机时，额定放电时间可按停机所需最常时间来确定，一般可按8-15min；当有备用电源时，为保证用电设备的供电连续性，其额定放电时间按等待备用电源投入使用考虑一般10-30min。
EPS在额定输出功率下，应急供电时间一般为30、60、90、120、180min五种规格，还可以根据用户需要选择更长的时间的，但其初装容量应保证应急时间不小于90min。
3、应用场合
UPS（uninterruptible power system）是不间断电源，在市电出现异常和突然中断时，它能持续一定时间为设备供电，给用户充裕的时间应对工作。UPS电源的逆变器冗余相对来说较小，与消防无关，无须阻燃，无互投功能。UPS电源负载属于容性负载，主带设备一般是计算机，主要用于大型机房，确保不间断供电和稳压的。
EPS（Electric Power Storage）是以解决应急照明、事故照明、消防设施等一级负荷供电设备为主要目标，提供一种符合消防规范的具有独立回路的应急供电系统，该系统能够在应急状态下提供紧急供电，用来解决照明用电或只有一路市电缺少第二路电源，或代替发电机组构成第二电源，或做为需要第三电源的场合使用。EPS电源逆变器冗余量大，进线柜和出线柜都在EPS内部，电机负荷有变频启动。机壳和导线有阻燃措施，有多路互投功，可与消防联动。EPS电源负载一般是感性和阻性的，能够带电机、照明、风机、水泵等设备，为应急消防产品，是集中应急供电的专用应急消防照明电源。
三、USP容量选择
选用UPS容量选择要考虑供电对象，负荷的特点和海拔修正等因素。
选用UPS容量时必须同时满足以下条件：
1、不间断电源设备给电子计算机供电时，单台UPS额定输出功率应大于电子计算机各设备额定功率总和的1.2倍。
2、对其它用电设备供电时，额定输出功率应为最大计算负荷的1.3倍。
3、负荷最大冲击电流不应大于不间断电源的额定电流的150%。
4、UPS应能在额定条件下，在海拔1000m及以下的高度正常运行。在海拔1000m以上时应降额使用。降额系数见下表。
在继电保护装置中的使用的UPS容量有特殊的选择方法。当系统电源发生故障时，由UPS提供控制、操作及信号电源，而不考虑储能电源的容量，所以UPS电源容量主要考虑：系统电源供电时，正常控制及信号回路所消耗的容量C1；故障时，两台断路器同时分闸所消耗的容量C2；正常或故障时，一台断路器的合闸电池铁额定容量C3。
正常操作时：
事故操作时： 
四、EPS容量选择
选用EPS容量选择要考虑供电对象，负荷的特点，启动方式和海拔修正等因素。选用EPS容量时必须同时满足以下条件：
1、负载中最大的单台直接启动的电机容量，只占EPS容量的1/7以下。
2、EPS容量应是所供负载中同时工作容量总和的1.1倍以上。
3、直接启动的风机、水泵时，EPS容量应为同时工作的风机、水泵容量的5倍以上。
4、若风机、水泵为变频启动时，则EPS容量为同时工作的电机总容量的1.1倍。
5、若风机、水泵采用星-三角降压启动时，则EPS容量为同时工作的电机总容量的3倍以上。
6、在海拔1000m及以下的高度正常运行。在海拔1000m以上时应降额使用。降额系数同UPS。
五、总结
虽然EPS 电源从工作原理与结构上和 UPS 大同小异，但是性能和指标是有区别的。后备式UPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合，比较适合家庭使用。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰；在停电时则使用备用直流电源（蓄电池组）给逆变器供电。同后备式UPS相比，在线互动式UPS的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。
在容量选择方面，选用UPS和EPS要考虑供电对象，负荷的特点，启动方式和海拔修正等因素。
合理选择应急电源的类型，并且用户能够正确使用和维护，一定能够延长设备和电源的使用寿命，获得期待的供电质量和可靠性。
参考文献：
[1]《工业与民用配电设计手册》 第四版 中国电力出版社 2016.12
[2]《民用建筑电气设计规范:JGJ16-2008》 中国建筑工业出版社 ，2008
[3]《应急电源的分类与应用》 周云涛 新疆有色金属 2017-04
论文作者:王睿1,李会昌2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：电源论文; 容量论文; 市电论文; 逆变器论文; 在线论文; 时间论文; 负荷论文; 《基层建设》2019年第24期论文;